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25～200MW汽轮机轮盘及叶轮锻件技术条件 |
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| 25～200MW汽轮机轮盘及叶轮锻件技术条件 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-24 9:26:27  |
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1\主题内容与适用范围
本标准规定了25～200MW汽轮机转子轮盘及叶轮用真空处理合金钢锻件的技术要求、检验规则。
本标准适用于25～200MW汽轮机转子轮盘和叶轮用真空处理合金钢锻件的订货、制造与检验。
2引用标准
GB223-83 钢铁及合金化学分析方法
GB228-87 金属拉伸试验方法
GB229-84 金属夏比（U型缺口）冲击试验方法
GB231-84 金属布氏硬度试验方法
GB2106-80 金属夏比（V型缺口）冲击试验方法
GB6394-86 金属平均晶粒度试验方法
GB6397-86 金属拉伸试验试样
GB10561-89 钢中非金属夹杂物显微评定方法
JB1582-85 汽轮机叶轮锻件超声波探伤方法
JB/ZQ6101-85 锻钢件的磁粉检验方法
JB/ZQ6117-84 钢制品的机械性能试验方法及定义
3 订货要求
3.1 需方应在订货合同书或技术协议书中写明采用的标准、钢号、锻件级别、相应技术要
求和检验项目及本标准要求以外的检验项目。
3.2 需方应提供标明力学性能试验取样位置的锻件订货图样。
3.3 轮孔直径加60mm范围内有特殊要求时应提供轮孔精加工尺寸。
4 技术要求
4.1 制造工艺
4.1.1 冶炼
4.1.1.1 锻件用钢应用碱性电弧炉冶炼，经需方同意，也可以采用保证质量的其他方法冶炼。
4.1.1.2 在浇注前或浇注时钢水应进行真空处理，以去除有害气体，特别是氢。
4.1.2 锻造
4.1.2.1 钢锭上部和下部应有足够的切余量，以确保成品锻件无缩孔、疏松、严重的偏析及其它有害缺陷。
4.1.2.2 采用的锻造方法必须尽可能使整个锻件得到均匀的组织结构，锻压机应有足够的吨位，以使锻件的整个截面锻透。锻件镦粗前，锻坯的轴向高度至少应为锻件厚度的两倍。
4.1.3 热处理
4.1.3.1 锻后热处理为正火和回火
4.1.3.2 锻件粗加工后进行淬火加回火的性能热处理。回火冷却速度不应大于25℃/小时。
4.1.4 机械加工
4.1.4.1 在性能热处理以前，应对锻件的所有表面进行粗加工。
4.1.4.2 锻件的尺寸精度和表面粗糙度应符合订货图样的规定。
4.1.5 在制造过程中，锻件不得进行焊接。
4.2 化学成分
4.2.1 熔炼分析的化学成分应符合表1规定。
4.2.2 成品锻件分析的化学成分应符合表1规定，但允许有表2规定的偏差。
4.3 力学性能
锻件的常温力学性能应符合表3规定。
4.4 硬度
锻件在性能热处理后应检查硬度的均匀性。硬度的绝对值供参考。硬度的均匀性要求规定如下：
在轮缘和轮毂的半径方向上每隔90°各测一点（共八点），轮缘和轮毂间任两点的硬度差不应超过40HBS，轮缘各点间和轮毂各点间的硬度差不得超过30HBS。
4.5 残余应力检验
锻件的直径大于600mm时，在最终热处理后应检查残余应力。锻件直径600~1000mm时，残余应力不应大于40N/mm2，锻件直径大于1000mm时，残余应力不应大于50N/mm2。
表1 化 学 成 份 %
钢 种 C Mn Si P S Cr Ni Mo V Cu
34CrMo1 0.30~0.38 0.40~0.70 0.17~0.37 ≤0.020 ≤0.020 0.70~1.20 ≤0.40 0.40~0.55 -------- ≤0.20
24CrMoV 0.20~0.28 0.30~0.60 1.20~1.50 -------- 0.50~0.60 0.15~0.30
35CrMoV 0.30~0.40 0.40~0.70 1.00~1.30 ≤0.30 0.20~0.30 0.10~0.20
34CrNi3Mo 0.30~0.40 0.50~
0.80 0.70~1.10 2.75~3.25 0.25~0.40 -------
25CrNiMoV 0.20~0.28 ≤0.70 1.00~1.50 1.00~1.50 0.25~0.45 0.07~0.15
30Cr2Ni4MoV ≤0.35 0.20~0.40 1.50~2.00 3.25~3.75 0.30~0.60 0.07~0.15
注：当采用真空碳脱氧时，含硅量不大于0.10%。
表2 化学成分允许偏差
化学
成分 C Mn Si P S Cr Ni Mo V Cu
成分上限
≤2.00 ＞2.00
允许偏差 ±0.02 ±0.03 ±0.02 ±0.005 +0.005 ±0.05 ±0.03 ±0.07 ±0.02 ±0.01 +0.02
表3 力 学 性 能
项 目 锻 件 强 度 级 别
440 490 540 590 640 690 730 760
б0.2 N/mm2 ≥440 ≥490 ≥540 ≥590 ≥640 ≥690 730 ≥760
бb N/mm2 ≥590 ≥640 ≥690 ≥720 ≥760 790~930 850~970 870~970
δ5 ％ ≥18 ≥17 ≥16 ≥16 ≥15 ≥14 ≥13(≥16) ≥16
ψ ％ ≥40 ≥40 ≥40 ≥40 ≥35 ≥35 ≥35(≥45) ≥45
AKU J
(AKV) ≥39 ≥39 ≥39 ≥39 ≥39 ≥39 ≥39(≥41) ≥AKV41
FATT ℃ ≤40 ≤40 ≤40 ≤40 ≤40 ≤20 ≤20（≤13） ≤13
推荐钢种 24CrMoV
35CrMoV
34CrMo1 34CrMo1
35CrMoV
25CrNiMoV 25CrNiMoV 34CrNi3Mo 34CrNi3Mo
(30Cr2Ni4MoV) 30Cr2Ni4MoV
注：30Cr2Ni4MoV钢ＦＡＴＴ为保证值，其余为参考值。
4.6 晶粒度检验
锻件的平均晶粒度应不粗于4.0级，试样取自力学性能试棒。
4.7 无损检验
4.7.1 一般要求
锻件不应有裂纹、白点、缩孔、折叠、过度的偏析以及超过允许的夹杂和疏松。
4.7.2 酸洗或磁粉检验
需方在加工后对锻件轴孔及轮毂端面（必要时在全部表面）进行酸洗或磁粉检验，供方应保护检验结果满足以下要求：
a、 长度为1.0~2.0mm的单个缺陷显示不超过１２个；
b、 长度大于2.0~3.5mm的单个缺陷显示不超过５个；
c、 不允许有长度大于3.5mm的缺陷显示；
d、 在同一条母线上，两个缺陷显示之间的距离小于其中较大缺陷显示长度５倍时，则此两缺陷显示的连线作为一个缺陷显示。
超过上述规定的缺陷在允许打磨的部位，可进行局部研磨、抛光，但研磨深度不得大于1.5mm，并与周围表面光滑过渡。
4.7.3 超声波探伤
锻件在最终热处理后，由供方对饼形锻件进行初探伤，并向需方提供报告，在最终加工后，对轮毂、轮缘和轮辐可探测部位表面均应进行超声波探伤，其验收标准如下：
a、 当量直径小于２mm的单个分散缺陷不计，但杂波高度应低于当量直径２mm缺陷的50%；
b、 单个分散的缺陷定义为：相邻两缺陷之间的距离大于其中最大缺陷当量直径10倍的缺陷；
c、 在轮缘槽根加深25mm范围内不允许缺陷密集区及当量直径大于2mm的缺陷，其他部位允许有当量直径2mm以下的缺陷密集区；每区面积不大于4cm2，每区间的距离不小于120mm，密集区数量不应超过三个；
d、 在100cm2面积上，当量直径为2~4mm的缺陷数量不应超过10个；
e、 当用户要求时，在轴孔直径加60mm范围内，当量直径大于2mm至4mm的缺陷不允许分布在同一半径上及密集区的要求。
4.7.4 超出上述规定的缺陷，双方协商解决。
5 检验规则和试验方法
5.1 化学成分分析
5.1.1 化学成分分析应按GB223规定的方法或能保证分析质量的其他方法进行。
5.1.2 如果熔炼分析试样不符合要求，可用成品分析代替熔炼分析，当从锻件上取样时，化学成分应符合成品分析要求。
5.1.3 成品分析试样可取自锻件力学性能试环，或取自力学性能试样。
5.2 力学性能试验
5.2.1 力学性能检验在最终热处理以后进行。
5.2.2 拉伸试验按GB228的规定进行，试样应符合GB6397的规定。
5.2.3 室温冲击试验按GB229或GB2106的规定。
5.2.4 FATT50试验按JB/ZQ6117的规定。
5.2.5 硬度检验方法GB231规定。
5.2.6 取样部位和数量
锻件的孔径大于或等于250mm时，应在轮孔的内壁切取试样，轮孔直径小于250mm时，在轮毂端部或轮毂外圆上切取试样，每套试样包括一个拉伸试样，三个室温冲击试样及三个FATT50试样。
5.3 残余应力检验
5.3.1 应采用切环法或供需双方共同商定的其他方法测定锻件的残余应力。
5.3.2 采用切环法时，在同一炉热处理的一批锻件中任选一件，需方应对每个锻件进行残余应力检验，在切取25×25力学性能试环时，用测量该环切割前后平均变形量的方法来计算残余应力，计算公式为：
бt=E•δ/D
式中：бt------残余应力，Mpa；
δ------直径增量的代数值，mm；
D-------切割前环的外径，mm；
E-------材料的弹性模量，Mpa。
5.3.3 如果残余应力超过第4.5条的规定，该批锻件应逐件检查残余应力或重新回火，重新回火温度应比最终回火温度低20~50℃，回火后应重作硬度和残余应力检验。
5.4 无损检验
5.4.1 酸洗检验
酸洗表面的表面粗糙度为Ra1.6μm。酸洗时，先用15%过硫酸铵水溶液，而后用10%硝酸水溶液，酸选后进行两次检查，第一次在酸洗后10分钟，第二次在酸洗后不少于12小时，每次酸洗时间不少于15分钟。
5.4.2 磁粉检验按JB/ZQ6101的规定进行。
5.4.3 超声波探伤按JB1582的规定进行。供方只对轮毂端面进行超声波探伤，但应保证其余部位的检验结果符合第4.7.3条的规定。
5.5 硬度检验按GB231的规定进行。
5.6 晶粒度检查按GB6394的规定进行。
5.7 复试
5.7.1 如果力学性能检验中某一试验结果不合格，可在锻件上与原试样相邻部位取两个试样进行复试，若两个试样的复试结果以及初试、复试三个试验结果的平均值均满足规定的要求，可判该项检验结果合格。
5.7.2 力学性能检验如因白点和裂纹原因不合格，不得复试。
5.8 重新热处理
5.8.1 如果锻件力学性能复试仍不合格，允许重新热处理，重新热处理后，锻件应重新取样力学性能检验。
5.8.2 重新热处理次数不得超过两次。
6 验收及合格证书
6.1 供方应向需方验收人员提供必要的方便条件，以便需方验收人员进行检验工作。
6.2 需方有权选择锻件的某些验收试验项目，在验收试验中或在以后的加工或试验中发现锻件不符合本技术条件和定货合同中规定的补充技术要求条款，需方应及时通知供方，双方协商解决。
6.3 供方应向需方提供合格证，合格证应包括以下内容：
a、 合同号；
b、 锻件图号；
c、 标准号、锻件强度级别及钢种；
d、 熔炼号和熔炼方法；
e、 熔炼分析和成品分析结果；
f、 钢锭主要尺寸和锻件的实际锻造比；
g、 各次热处理的实际温度、保温时间和冷却方式；
h、 力学性能的检验结果；
i、 超声波检验报告；
j、 其他检验和需方要求补充检验的结果；
k、 交货锻件的实际尺寸和重量。
7 标志和包装
7.1 供方应在每个锻件的轮缘外周表面上打上合同号、熔炼号、锭节号、件号和厂名标志并用白漆圈上。
7.2 供方应根据运输的要求进行包装。
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