JBT 1265-2014 25MW-200MW汽轮机转子体和主轴锻件技术条件

0  32 备案号： 45536 2014 中华人民共和国机械行业标准 12652014代替   1265 200225 200 轮机转子体和 主轴锻件  技术条件 5 MW 00 MW 014布  2014施中华人民共和国工业和信息化部发布 中   华   人   民   共   和   国  机械行业标准  25 200 轴锻件  技术条件  12652014 * 机械工业出版社出版发行  北京市百万庄大街 22 号  邮政编码： 100037 * 210297张 23 千字  2015 年 1 月第 1 版第 1 次印刷  定价：   * 书号： 15111 11853 网址： ：（ 010） 88379778 直销中心电话：（ 010） 88379693 封面无防伪标均为盗版  版权专有  侵权必究 12652014 I 目     次  前言 .  范围 . 1 2  规范性引用文件 . 1 3  订货要求 . 1 4  制造工艺 . 1 冶炼和浇注 . 1 锻造 . 2 热处理 . 2 机械加工 . 2 焊接 . 2 5  技术要求 . 3 化学成分 . 3 力学性能 . 3 硬度均匀性 . 4 无损检测 . 4 热稳定性 . 5 金相组织 . 6 残余应力 . 6 尺寸和表面粗糙度 . 6 6  检验规则和试验方法 . 6 化学成分分析 . 6 力学性能试验 . 6 硬度检验 . 7 无损检测 . 7 金相检验 . 7 残余应力测定 . 7 热稳定性试验 . 7 复试 . 7 重新热处理 . 8 7  验收和质量证明书 . 8 8  标志和包装 . 8 表 1  化学成分 . 3 表 2  成品化学成分允许偏差 . 3 表 3  力学性能 . 3 表 4  高温持久强度 . 4 表 5  允许缺陷数量 . 5  12652014      言  本标准按照  2009给出的规则起草。  本标准代替  1265 2002 25 200  技术条件 ， 与  1265 2002相比主要技术变化如下：  修正了编辑错误： 28 修正为“   （见表 1， 2002年版的表 1） ；  根据  1265 1993修正了力学性能中 735强度级别的数据（见表 3， 2002年版的表 3） ；  根据非金属夹杂物的标准更新，修改了对非金属夹杂物的要求（见 2002年版的 ；  增加了对化学分析方法标准  4336碳素钢和中低合金钢   火花源原子发射光谱分析方法（常规法） 的规范性引用（见第 2章、 ；  取消了拉伸试验对  370的规范性引用和高温持久强度试验对  292的规范性引用（见 2002年版的 。  本标准由中国机械工业联合会提出。  本标准由全国大型铸锻件标准化技术委员会（ 口。  本标准起草单位：上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂。  本标准主要起草人：沈红卫、王伟莉。  本标准所代替标准的历次版本发布情况为：    1265 1972、  1265 1985、  1265 1993、  1265 2002。   12652014 1 25 200 轮机转子体和 主轴锻件  技术条件 1  范围  本标准规定了 25 200 轮机转子体和主轴锻件用经真空处理的合金钢锻件的订货要求、制造工艺、技术要求、检验规则和试验方法、验收和质量证明书及标志和包装。  本标准适用于蒸汽温度不超过 565汽轮机转子体和主轴用经真空处理的合金钢锻件的订货、制造与检验。  2  规范性引用文件  下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。   223（所有部分）   钢铁及合金化学分析方法   金属材料   拉伸试验   第 1 部分：室温试验方法   229  金属材料   夏比摆锤冲击试验方法   金属材料   布氏硬度试验   第 1 部分：试验方法   2039  金属材料   单轴拉伸蠕变试验方法   4336  碳素钢和中低合金钢   火花源原子发射光谱分析方法（常规法）   6394  金属平均晶粒度测定方法   10561 2005  钢中非金属夹杂物含量的测定   标准评级图显微检验法    1581  汽轮机、汽轮发电机转子和主轴锻件超声检测方法   8468  锻钢件磁粉检测   8888  环芯法测量汽轮机、汽轮发电机转子锻件残余应力的试验方法   9021  汽轮机主轴和转子锻件的热稳定性试验方法  3  订货要求  需方应在订货合同中写明采用的标准、材料牌号、相应的技术要求和检验项目及本标准要求以外的检验项目。  需方应提供标明力学性能试验取样位置的锻件订货图样和叶根槽深的精加工尺寸。  需方应在合同中注明要求参加现场检验的项目。  4  制造工艺  冶炼和浇注  锻件用钢应采用电炉冶炼、钢包精炼或电渣重熔工艺。经需方同意也可采用保证质量的其他方法冶炼。  钢液在浇注前或浇注时应进行真空处理，以去除有害气体，特别是氢。在真空处理过程中，真 12652014 2 空系统的能力应足以在开浇后的 2 就能将初始增高的压强降至较低值，通常应低于 133  30应采用硅脱氧， 30应采用真空碳脱氧。经双方协商也可采用其他方法脱氧。  锻造  钢锭顶部和底部均应有足够的切除量，以确保成品锻件无缩孔、疏松、严重的偏析和其他有害缺陷。  采用的锻造方法应尽可能使整个锻件得到均匀的组织结构。锻压机应有足够的能力，以使锻件的整个截面锻透。应尽可能保持锻件与钢锭的轴向中心线重合。除非订货协议另有规定，钢锭质量较好的一端应为靠近发电机的一端。  热处理  锻后热处理  锻后热处理应为正火加回火。  性能热处理  锻件第一次粗加工后进行性能热处理。高中压转子体锻件为正火加回火，正火冷却为鼓风冷却，经双方商定也可采用其他方式冷却；低压转子体锻件为淬火加回火。转子体锻件在热处理时应处于垂直状态。性能热处理的温度要求如下：  a）正火或淬火温度应高于相变温度，但应低于锻后热处理的正火温度；  b）回火温度在保证力学性能满足要求的前提下应尽可能高，高中压转子体用钢的回火温度不应低于 660，低压转子体用钢的回火温度不应低于 580（ 30不应低于 570） 。  去应力处理  在性能热处理及随后的粗加工（有孔转子打中心孔）后，锻件应在低于最终回火温度 15 50，但不应低于 550（ 30的去应力温度不应低于 540）范围内进行去应力处理。  经需方同意，去应力处理温度可高于本标准规定的上限。此时有中心孔试料应放回原相应位置。去应力处理后，应进行补充的拉伸试验。  经需方同意，可不进行去应力处理。  机械加工  在性能热处理以前，锻件的全部表面进行第一次粗加工。未经需方同意，不得在性能热处理和正式超声检测前进行整体叶轮间的切槽和加工叶轮台阶。  锻件在性能热处理后，去应力处理和热稳定性试验前进行第二次粗加工，按订货图样的尺寸在单边应留不大于 5 加工余量（此余量在去应力处理后加工掉） 。  对有孔锻件，按需方订货图样规定的尺寸和公差打中心孔，并套取中心孔芯棒。为了去除由超声检测出来的在中心部位的超标缺陷，允许按订货图样注明的或需方同意的尺寸范围扩大中心孔，其表面粗糙度 不大于 m。  对有孔锻件，去应力处理后精镗中心孔，并用不会掩盖缺陷的方法磨光或抛光，使表面粗糙度大于 m。  焊接  锻件制造商在转子锻件的制造过程及其包装过程中不得焊接。   12652014 3 5  技术要求  化学成分  供方应对每炉（每包）钢液进行熔炼分析，分析结果应符合表 l 的规定。多炉合浇时还应报告权重平均分析结果。  供方应对每个锻件进行成品分析，其化学成分的质量分数应符合表 1 的规定，但允许有表 2 规定的偏差。  表 1  化学成分                         （ 质量分数， %）  材料牌号  C  i  l 34       30           28         含量应不大于   表2  成品化学成分允许偏差                   （ 质量分数， %）  成分上限  成分上限化学  成分  C  i P S    l 允许  偏差           力学性能  锻件的常规力学性能应符合表 3 的规定。  表 3  力学性能 锻件强度级别  项目  取样位置  345 490 590 690 735 760 轴端纵向   345 490 590 690 690 790 690 790 735 835 735 835 760 860 本体径向   345 490 590 690 690 790 690 790 735 835 735 835 760 860 心孔纵向   450 550 660 660 685 685 720 轴端纵向   570 640 720 790 790 855 855 860 本体径向   570 640 720 790 790 855 855 860 心孔纵向   600 690 760 760 810 810 830 轴端纵向   17 15 15 18 14 16 13 17 本体径向   14 11 15 18 12 16 11 17 2.5 A % 中心孔纵向   13 15 18 12 16 10 16 轴端纵向   40 40 40 56 40 45 40 53 本体径向   35 35 40 56 35 45 35 53 Z % 中心孔纵向   35 35 40 53 35 45 35 45  12652014 4 表 3  力学性能 （续）  锻件强度级别  项目  取样位置  345 490 590 690 735 760 轴端纵向   40 50 8 95 50 40 40 81 本体径向   31 45 8 95 45 40 30 81 U2心孔纵向   40 7 61 35 35 30 41 本体径向   85 116 18 7  中心孔纵向   100 121 10 27 推荐用钢  3480中心孔的主轴锻件取切向试样做性能试验。  许有一个试样的试验结果低于规定值，但不应低于规定值的 70%； U 型缺口冲击试验每个试样的试验结果均不应低于规定值。  型缺口深度为 2 试样的冲击吸收能量。  件提供本体径向和中心孔纵向的 做考核； 30 735 强度级别锻件提供本体径向和中心孔纵向的 做考核。  当需方有要求时， 30锻件应采用光滑 果应达到表 4 所列的要求。  表 4  高温持久强度 温度    应力  验要求  510 365 540 310 565 260 595 220 断裂时间 100 h；  伸长率 15%；  断口不应在 V 型缺口处  硬度均匀性  锻件在性能热处理后检查硬度的均匀性，硬度的绝对值供参考。在同一圆周上各点间的硬度差不应超过 30 同一素线上的硬度差不应超过 40  无损检测  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规定的夹杂和疏松。  磁粉检测  锻件外圆表面精加工后，由需方对轴承部位表面和两轴身外端面及过渡区（必要时可对整个外圆表面）进行磁粉检测，供方应保证检测结果符合以下要求：  a）转子体外圆表面轴承部位上不应有长度大于 1.5 任何缺陷显示， 其他部位不应有长度大于3 缺陷显示；  b）同一条素线上两个缺陷之间的距离小于其中较大缺陷长度五倍时，按一个连续缺陷处理；  c）转子体最终检查时，轴承部位除外，在其他允许打磨部位发现有大于 1.5 缺陷显示，允许进行局部打磨和抛光，抛光的深度不应超过 1.6 应与周围表面圆滑过渡。   12652014 5 超声检测  当量直径小于 2 单个分散缺陷信号不计，但杂波高度应低于当量直径 2 度的50%。  注 ：单个分散缺陷是指相邻两缺陷之间的距离大于其中较大缺陷当量直径 10 倍的缺陷。  当量直径为 2 5 所有缺陷均应记录其轴向、径向和周向位置并报告需方。不应存在当量直径大于 5 任何缺陷。锻件不同部位的单个分散缺陷，其当量直径和数量不应超过表5 的规定。  表 5  允许缺陷数量 不同部位允许缺陷数量   个  当量直径范围  身  传动轴  非传动轴  允许缺陷总数  个  2 5 其中   4 5 3 4 28 4 8 10 1 3 18 3 5 56 8 16 中压转子体和低压转子体的两端均系传动端，因而两端允许缺陷数量均按传动端规定。  轴身部位离中心孔（有孔锻件）表面 30 内和外圆槽深加 25 围内不应有当量直径大于 1.6 密集信号缺陷，允许有当量直径小于或等于 3 单个分散缺陷存在，但大于或等于 2 单个分散缺陷数量应符合表 5 的规定。其他区域若检测出密集缺陷，应记录密集缺陷区尺寸及其轴向、径向和周向位置，并报告需方，以进行评审。  由缺陷引起底波衰减损失达到 3 ，应记录并报告给需方。  不应有游动信号和条状缺陷信号。  供方应向需方提供用 2  5  当锻件的超声检测结果超出上述规定时，应由供需双方进行复验和讨论，但锻件是 否可判合格应由需方决定。  中心孔检查  有孔锻件的中心孔精镗或打磨至表面粗糙度 于或等于 m 以后，进行中心孔检查，应符合以下规定：  a）长度大于或等于 1.5 缺陷应记录其轴向和周向的位置，并报告需方；  b）在 60 应有三个以上长度大于 1.5 可见缺陷或九个以上长度小于或等于1.5 可见缺陷；  c）在内孔表面同一素线上的所有缺陷的总长度不应大于 50  d）不应有任何撕裂状的分叉缺陷；  e）位于同一素线上的两个缺陷间的距离小于其中较大缺陷长度的五倍时，按一个连续缺陷处理；  f）不应有长度大于 3 可见缺陷及非金属夹杂物组成的密集区。  对不符合以上要求的缺陷，征得需方同意后，允许对缺陷进行局部打磨和抛光，但打磨和抛光的深度不应超过 1.6 应与周围表面圆滑过渡。  热稳定性  热稳定性试验结果应符合  9021 的规定。 如果热稳定性试验由需方做， 供方应对试验结果负责。   12652014 6 金相组织  锻件的平均晶粒度： 30不应粗于 ，其他材料牌号不应粗于 。  锻件的 A、 B、 C、 D、 类夹杂物均不应超过 。  残余应力  锻件应测定残余应力，其值不应大于表 3 中本体径向规定塑性延伸强度 %。如果残余应力超过上述规定，锻件应按 规定进行补充去应力回火，并重新测定残余应力和硬度值。  尺寸和表面粗糙度  加工后的锻件应符合订货图样规定的尺寸、公差和表面粗糙度要求。  若订货图样未做规定，则中心孔轴线直线度公差为 3 心孔圆度公差为 0.3 心孔与锻件外圆同轴度公差为 1.0  6  检验规则和试验方法  化学成分分析  化学成分分析应按  223、  4336 规定的方法或能保证分析质量的其他方法进行。  每炉（每包）钢液可于浇注时取样测定钢液的化学成分。当无法进行熔炼分析时，允许用成品分析代替熔炼分析，当从锻件上取样时其分析结果应符合成品分析要求。  成品分析试样可取自锻件本体延长部分距表面 1/3 处，或取自径向性能验收试样。  力学性能试验  试验方法  拉伸试验按  定的方法进行。如果拉伸试样采用直径 12.5 圆形横截面非比例试样，则原始标距应为 50  冲击试验按  229 规定的方法进行。冲击试样槽口方向应与转子体的轴线平行。  高温持久强度试验按  2039 的规定进行。高温持久强度试验可在需方进行，但供方应保证试验结果满足表 4 的要求。  力学性能试验的取样  取样时机  力学性能试验的试样应在性能热处理后，去应力处理以前切取。  纵向试样  在锻件两端各取一个拉伸试样和一组三个 V 型缺口或两个 U 型缺口冲击试样。取样位置为离表面1/3 处。  径向试样  粗加工后重量小于或等于 6 t 的转子体在靠近发电机端的叶轮体上取一个拉伸试样和一组三个  型缺口冲击试样；重量大于 6 t 的转子体，在转子体两头的叶轮体上相隔 180各取一个拉伸试样和一组三个 V 型缺口或两个 U 型缺口冲击试样（共四个拉伸试样和四组冲击试样） ，并按要求取一组 50试样。 50可取三个试样在规定温度下进行试验，三个试样均应显示至少 50%的纤维状断口。   12652014 7 中心孔试样  中心孔大于 90 锻件，在轴身中部的中心孔棒料取一个拉伸试样、一组三个 V 型缺口或两个 50试样；在轴身靠近发电机端取一个拉伸试样、一组三个 V 型缺口或两个 50可取三个试样在规定温度下进行试验， 三个试样均应显示至少 50%的纤维状断口。  硬度检验  在每个锻件两轴颈及轴身部位的外圆表面每隔 90各测一点（共 12 点） 。硬度试验按   无损检测  外表面磁粉检测按  8468 的规定进行，外表面超声检测按  1581 的规定进行。  超声检测至少应进行两次，第一次检测在调质之前进行，第二次检测在调质后（有孔锻件在打中心孔之前）进行，两次检测结果均应提供给需方。  需方认为有必要时，可进行中心孔超声检测。中心孔超声检测按双方商定的方法进行。供方应保证中心孔超声检测的结果达到本标准有关条款的规定。  中心孔检查用窥膛仪观察，必要时中心孔用磁粉检测结合窥膛仪观察。中心孔磁粉检测按双方商定的方法进行。供方应保证检测结果达到本标准有关条款的规定。  金相检验  晶粒度检验在轴身发电机端径向、中心孔棒料中部取样，并按  6394 的规定进行。  夹杂物检验在轴身发电机端径向、中心孔棒料中部取样，并按  10561 2005 中 A 法进行评定。  残余应力测定  采用切环法或环芯电阻应变法测定残余应力。  切环法是在轴身一端切取 25 25 圆环，用测量该圆环在切割前后平均变形量的方法来计算残余应力，计算公式为：  t=（ 1）  式中：  t残余应力，单位为兆帕（ ；  E材料的弹性模量，单位为兆帕（ ；  直径增量的代数值，单位为毫米（ ；  D切割前环的外径，单位为毫米（ 。  采用环芯电阻应变法测定残余应力时，按  8888 的规定进行。  热稳定性试验  如果有需要时，热稳定性试验按  9021 的规定进行。  复试  拉伸试验中某一试验结果不合格时，可在锻件上原试样相邻部位取两个试样进行复试。两个试样的复试结果均应满足规定要求。  冲击试验中若试验结果不满足技术要求时，可在同一件产品上原试样相邻部位再取一组三个  型缺口冲击试样进行复试。 V 型缺口冲击