JB T 7027-2014 300MW以上汽轮机转子体锻件 技术条件.pdf

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1、画 11 ICS 77.140.85 J32 备案号:45540-2014 中华人民共和国机械行业标准JB/T 7027-2014 代替JB/T7027-2002 300MW以上汽轮机转子体锻件技术条件Rotor forgings f1):r 300 MW steam turbines and above -Technical specification 2014-05-06发布2014-10-01实施国;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300 MW以上汽轮机转子体锻件技术条件JBIT 7022014 * 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:1000

2、37 * 21OmmX297mm.0.75印张.23千字2015年1月第1版第1次印刷定价:15.00元* 书号:15111. 11857 网址:http:/ 编辑部电话:(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6 JB厅7027-2014目次 H111112233333445566666667777778 i 和法粗方析验定验书件t性面验分试测试理明文如工分能匀测性织力表试分能验测验力性处证用和理日成性均检定组应和和成性检检检应定热量装引求艺炼造处制民求学学度损稳相余士则学学度损相余稳试新质包性要工冶锻热机焊要化力硬无热金

3、残尺规化力硬无金残热复重和和围范货造术验收志仁范规订制123A5技12345638检12345rb口81川验标去-E4444455555555666666t前12345678 表1化学成分.3表2成品化学成分允许偏差.3表3氢、氧、氨含量(质量分数). 表4力学性能.4表5高温持久强度H.4JB厅7027-2014目IJ=i 本标准按照GB厅1.1-2009给出的规则起草。本标准代替B厅7027-2002000 MW及以上汽轮机转子体锻件技术条件，与B厅7027-2002相比主要技术变化如下:E 一一将去应力处理的出炉温度由170.C230.C修改为250.C以下(见4.3.3，2002年版的

4、4.1.3.3);一一增加了经需方同意，可不进行去应力处理(见4.3.3); 一-1摩正了化学成分中30CrlMolV钢的锤、铝、饥含量和30Cr2Ni4MoV钢中的锤、铭、饥含量的印刷错误(见表1，2002年版的表1);-一修正了化学成分中氢、氧、氨含量单位的编辑性错误(见表3，2002年版的表3);一一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5.6.2.2002年版的4.7.2);一一增加了化学分析方法标准GB厅4336的规范性引用，增加了氧含量测定方法标准GB厅11261(钢铁氧含量的测定脉冲加热情气熔融.红外线吸收法的规范性引用，增加了氨含量测定方法标准GB厅2012

5、4的规范性引用(见第2章、6.1); 一一取消了拉伸试验对ASTMA 370的规范性引用和高温持久强度试验对ASTME 292的规范性引用(见6.2.2002年版的5.2);一一修改了复试规则(见6.8.2002年版的5.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(SAC厅C506)归口。本标准起草单位z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:一一-JB/T 7027-1993、JBIT7027-2002. . 1 范围300 MW以上汽轮机转子体锻件技术条件JB厅7027-2014本标准规定

6、了300MW以上汽轮机有中心孔转子体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300MW以上汽轮机在高温和(或)高应力下工作的有中心孔转子体锻件的订货、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。GB厅223(所有部分)钢铁及合金化学分析方法GB/T 228.1 金属材料拉伸试验第1部分=室温试验方法GB/T 229金属材料夏比摆锤冲击试验方法GB厅231.1金属材料布氏硬度试验

7、第1部分:试验方法GB/T2039金属材料单轴拉伸蠕变试验方法GB/T4336 碳素制和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法(常规法)GB/T 6394 金属平均晶粒度测定方法GB/T 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GB/T 11261 钢铁氧含量的测定脉冲加热情气熔融.红外线吸收法GB/T20124钢铁氨含量的测定惰性气体熔融热导法(常规方法)血厅1581汽轮机、汽轮发电机转子和主轴锻件超声检测方法JB/T 8468 锻铜件磁粉检测用厅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JB/T 9021 汽轮机主轴和转子锻件的热稳定性试验方法

8、3 订货要求3.1 需方应在订货合同中写明采用的标准、材料牌号、相应技术要求、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和叶根槽深的精加工尺寸。3.3 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4.1 冶炼和浇注4.1.1 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m厅7027-2014法冶炼。4.1.2 钢液在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，真空系统的能力应足以在开浇后的2min内就能将初始增高的压强降至较低值，通常应低于133Pa。4.1.3 30Cr1M

9、oIV铜应采用硅脱氧，30Cr2Ni4Mo V钢应采用真空碳脱氧。经双方协商也可采用其他方法脱氧。4.2 锻造4.2.1 钢键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。4.2.2 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。应尽可能保持锻件轴线与钢链的中心线重合.除非订货协议另有规定，钢键质量较好的一端应为靠近发电机的一端。4.2.3 钢键可采用徽粗或直接锻成转子。如采用辙粗工艺，应在辙粗前将钢钝拔长，锻粗时轴向长度至少应减少30%。如采用直接锻造方法，则钢链和转子最大直径处的截面积之比，对30Cr

10、1MoIV钢锻件应大于2.75汀，对30Cr2Ni4MoV钢锻件应大于3.5: 1.电渣链除外。4.3 热处理4.3.1 锻后热处理30CrIMolV铜锻件至少应进行一次980.C-I030.C的正火处理，正火后应回火，随后空冷或炉冷。30Cr2Ni4Mo V钢锻件应在835.C1010.C范围内进行不少于两次不同温度的正火处理，在正火温度下保持足够长的时间，以保证组织奥氏体化和均匀化，冷却到转变植度以下，随后进行回火，因火后炉冷或空冷。4.3.2 性能热处理锻件粗加工后应在垂直状态下进行性能热处理。30CrlMolV铜锻件应均匀加热至940.C970.C ，保温足够长时间后，油冷或鼓风冷却，

11、若采用鼓风冷却，均匀地鼓风使轴身表面冷却至200.C以下，而后允许缓冷。只有经过需方同意，才可采用其他方法冷却。在得到良好的相变组织以后，锻件应在不低于660.C的温度条件下回火，保温足够长的时间，再炉冷至300.C以下，而后允许出炉空冷$30Cr2Ni4Mo V铜锻件应均匀加热至830.C860C，充分保温后进行水萍或喷水痒火。在得到良好的相变组织以后，应在不低于570.C的温度条件下回火，保温足够长的时间，再炉冷至300.C以下，而后允许出炉空冷。4.3.3 去应力处理在性能热处理及随后的粗加工和钻中心孔以后，锻件应在低于最终阴火温度15C50.C范围内去除应力，但30CrlMoIV钢锻件

12、的去应力处理温度不应低于620.C，30Cr2Ni4MoV钢的去应力处理温度不应低于540.C。锻件在去应力处理时应处于垂直状态，均匀加热，有足够的保温时间，以确保完全烧透。锻件冷却至370.C以前的冷却速度应不大于15.C/h，然后炉冷至250.C以下，再出炉空冷。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。2 JB厅7027-20144.4 机械加工4.4.1 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

13、台阶。4.4.2 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，并套取中心孔试棒。4.4.3 按需方订货图样规定的尺寸和公差钻中心孔。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。4.4.4 去应力处理后精锺中心孔，并用不会掩盖缺陷的方法磨光或抛光，使表面粗糙度Ra值不大于1.6皿。二4.5 焊接锻件制造商在转子体锻件的制造过程及其包装过程中不得焊接。5 技术要求. . 5.1 化学成分5.1.1 供方阳对每炉(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。5.1.2 供方应对每个锻件

14、进行成品分析，分析结果应符合表1的规定，但允许有表2规定的偏差。5.1.3 每个锻件均应分析氢、氧、氮含量，其结果应符合表3的规定。表1化学成分质量分数，%) . . 材料牌号C恳如缸1Sib P S cr Ni 岛10V Cu Al Sn SbC As 0.27- 0.70-0.20 、二主三1.05 、-1.00 0.21 :s、主主主运、产、主三30CrlMoIV 。.341.00 0.35 0.012 0.012 1.35 0.50 1.30 0.29 0.1 5 0.010 。.0150.0015 0.020 、 0.20-、三、 、主三1.50- 3.25- 0.25- 0.07-

15、 5: 胃、户、; 、1 主三30Cr2Ni4MoV 0.35 0.40 0.1 0 0.010 0.010 2.00 3.75 0.60 0.15 0.15 0.010 0.015 0.0015 0.020 a在力学性能达到要求的前提下，尽可能降低30Cr2Ni4MoV钢的碳含量o/ b 当采用真空碳脱氧时遭硅含量应不大于0.1%。C Sb为目标值。/ 一-一一一一一一- 表2成品化学成分允许偏差质量分数，%) 号-w牌-Mhb阳l田且材-揽表3氢、氧、氯含量质量分数材料牌号30CrIMoIV 30Cr2Ni4MoV H Z三LOX10-6 运L5X10-6 o 30X 10-6 运35X1

16、0-6 5.2 力学性能5.2.1 锻件的常规力学性能应符合表4的规定。同时转子体径向试样规定塑性延伸强度RpO.2的最大值3 JB厅7027-2014与最小值之差要求为:30Cr1MolV钢应不大于55MPa; 30Cr2Ni4Mo V钢锻件强度级别为690MPa时，其差值应不大于55MPa，强度级别为760MPa时，其差值应不大于70MPa.5.2.2 当需方有要求时，30Cr1MolV钢锻件应采用光滑.缺口复合试样进行高温持久强度试验，结果应达到表5所列的要求。表4力学性能项目取样位置锻件强度级别590 690 760 RpO.2 本体径向、轴端590-690 690-790 760-8

17、60 MPa 中心孔纵向)550 二660二720Rm 本体径向、轴端二720790 二860MPa 中心孔(纵向);主690二主760;主830As伽unCdo=12.5 mm) 本体径向、轴端二1518 17 % 中心孔(纵向)二三15主1816 Z 本体径向、轴端二4056 二53% 中心孔(纵向)法40二53二45KV2a 本体径向主主8主主95二81J 中心孔(横向)丁二61二41FATTso 本体径向运116运-18主三-7 中心孔(横向主主121运10运27上平台能量本体径向注75二95二81J 中心孔(横向)主47二68二54推荐用钢30CrlMoIV 30Cr2Ni4Mo V

18、 a V型缺口冲击试验为一组三个试样的试验结果算术平均值，允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%。表5高温持久强度温度应力试验要求 MPa 510 365 540 310 断裂时间法100h;伸长率15%;565 260 断口不应在V型缺口处595 220 5.3 砸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30HBW，在同一素线上的硬度差不应超过40HBW。5.4 无损检测5.4.1 一般要求锻件不应有裂纹、自点、缩孔、折叠、过度的偏析以及超过规定的夹杂和疏松。4 飞JB厅7027-20145.4.2 磁粉检测锻件

19、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)转子体外圆表面上不应有长度大于1.5mm的任何缺陷显示:b)同条素线上两个缺陷之间的距高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1.5mm的缺陷显示，允许进行局部打磨和抛光，抛光的深度不应超过1.6mm，并应与周围表面圆滑过渡。5.4.3 超声检测5.4.3.1 当量直径小于1.6 mm的单个分散缺陷信号不计，但杂波高度应低于当量直径1.6 mm幅度的50%。注:单个分散缺陷是指相邻两缺陆

20、之间的距离大于其中较大缺陷当量直径10倍的缺陷。5.4.3.2 当量直径为1.6 mm3.5 mm的所有缺陷均应记录其轴向、径向和周向位置并报告需方。当量直径为1.6皿n3.5mm的缺陷总数不应超过20个，不应存在当量直径大于功3.5mm的任何缺陷。5.4.3.3 距中心孔表面75mm范围内和叶根槽深加50mm范围内不应有密集缺陷。其余区域若检测出密集缺陷，应记录密集区只寸及其轴向、径向和周向位置，并报告需方，以进行评审。密集缺陷的当量直径下限为功1.2mm。5.4.3.4 由缺陷引起底波衰减损失达到3dB肘，应记录并报告给需方。5.4.3.5 不应有游动信号和条状缺陷信号。5.4.3.6 供

21、方应向需方提供用2阳Iz2.5阳Iz和4MHz5阳Iz探头分别在转子体最大直径处两端及中间三处测得的材料衰减数据。5.4.3.7 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。5.4.4 中心孔检查中心孔精锺或打磨至表面粗糙度Ra值小于或等于1.6m以后，进行中心孔检查，应符合以下规定:a)长度大于或等于1.5mm的缺陷应记录其轴向和周向的位置，并报告需i;b)在60cm2的范围内，不应有三个以上长度大于1.5mm的可见缺陷或九个以上长度小于或等于1.5mm的可见缺陷: c)在内孔表面同一素线上的所有缺陷的总长度不应大于50mm;d)不应有任何

22、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3mm的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1.6mm，并应与周围表面圆滑过渡。5.5 热稳定性热稳定性试验结果应符合B厅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。5.6 金相组织5.6.1 锻件的平均晶粒度，30Cr1MoIV钢不应粗于2.0级，30Cr2Ni4Mo V铜不应粗于3.0级。5.6.2 锻件的A、B、C、D、DS各类夹杂物均不应超过2.5级。

23、5 JB/T 7027-2014 5.7 残余应力锻件应测定残余应力，其值不应大于表4中本体径向规定塑性延伸强度RpO.2下限值的8%。如果残余应力超过上述规定，锻件应按4.3.3的规定进行补充去应力回火，并重新测定残余应力和硬度值。5.8 尺寸和表面粗糙度5.8.1 加工后的锻件应符合订货图样规定的只寸、公差和表面粗糙度要求。5.8.2 若订货图样未做规定，则中心孔轴线直线度公差为mm，中心孔圆度公差为0.3mm，中心孔与锻件外圆同轴度公差为1.0 mmo 6 检验规则和试验方法6.1 化学成分分析6.1.1 化学成分分析应按GB厅223、GB厅4336、GB厅11261、GB厅20124规

24、定的方法或能保证分析质量的其他方法进行。6.1.2 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。6.1.3 成品分析试样可取自锻件本体延长部分，或取自径向性能验收试样。6.1 .4 氢、氧、氮含量分析用试样应在芯棒的中段和径向试棒上切取。6.2 力学性能试验6.2.1 试验方法6.2.1.1 拉伸试验按GB/T228.1规定的方法进行。拉伸试样采用直径12.5mm、原始标距50mm的圆形横截面非比例试样。6.2.1.2 冲击试验按GB/T229规定的方法进行。冲击试样槽口方向应与转子体的轴线平

25、行。6.2.1.3 高温持久强度试验按GB厅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。6.2.2 力学性能试样6.2.2.1 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。6.2.2.2 取样规则转子的轴端、径向和中心孔试样按需方订货图样和取样图规定的部位和数量切取。每一个取样位置应取一个拉伸试样和一组三个V型缺口冲击试样。6.3 硬度检验在每个锻件两轴颈及轴身部位的外圆表面每隔900各测一点(共12点)。硬度试验按GB厅231.1规定的方法进行。6.4 无损检测6.4.1 外表面磁粉检测按JB/T8468的规定进行，外表面超声检测

26、按JB/T1581的规定进行。6.4.2 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和钻中心孔之前6 JB厅7027-2014进行，两次检验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。供方应保证检测结果达到本标准有关条款的规定。6.4.3 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。6.5 金相检验6丘1晶粒度检验在轴身电机端径向、中心孔棒料中部取样，并按GB厅6394的规定进行。6.5.2 夹杂物检验在轴身电机端径向、

27、中心孔棒料中部取样，并按GB厅10561-2005中A法进行评定。6.6 残余应力测定6.6.1 采用切环法或环芯电阻应变法测定残余应力。6丘2切环法是在轴身一端切取25mmX25 mrn的圆环，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:i=ElD. (1) 式中zt一-残余应力，单位为兆帕(MPa);E一一材料的弹性模量，单位为兆帕他1Pa);丘一一直径增量的代数值，单位为毫米(mm);D一一切割前环的外径，单位为毫米(mm)。6丘3采用环芯电阻应变法测定残余应力时，按JB/T8888的规定进行。6.7 热稳定性试验如有需要时，热稳定性试验按B厅9021的规定进行。6

28、.8 复试6.8.1 拉伸试验中某一试验结果不合格，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。6.8.2 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冲击试样进行复试，前后两组六个试样的试验结果的算术平均值不应低于规定值，低于规定值的试验结果不应多于两个，低于规定值70%的试验结果不应多于一个。6.8.3 力学性能试验如因白点和裂纹的原因不合格，不得复试。6.9 重新热处理6.9.1 如锻件的任一力学性能复试结果仍不合格，当试样的强度高而塑性、韧性或FAT1弘达不到要求，应将中心孔试料重新塞入孔内原相应位置与锻件一起重新

29、回火，回火后按6.2的规定进行试验。回火后中心孔试料的取样部位应与需方协商一致。6且2如果力学性能试验结果表明锻件不能重新回火，则锻件如何进一步热处理和加工都应经供需双方协商确定。6.9.3 重新调质热处理不应超过两次。7 验收和质量证明书7.1 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现场检验工作。7 寸FON-KFNOKFH飞回JB厅7027-20147.2 需方有权选择锻件的某些检验项目进行验收。在验收检验中或在以后的加工或检验中发现锻件不符合本标准和订货合同中规定的补充技术要求时，需方应及时通知供方，双方协商解决。7.3 供方应向需方提供质量证明书。质量证明书应包括

30、以下内容:a)合同号:b)锻件图号:c)采用的标准编号和材料牌号:d)熔炼炉号和熔炼方法:e)熔炼分析和成品分析结果:f)钢键主要只寸和锻件的实际锻造比:g)调质热处理的实际温度、保温时间和冷却方法:h)力学性能试验结果:i)超声检测报告:j)中心孔检查结果:k)其他检验和需方要求补充检验的结果:1)交货锻件的实际尺寸和重量。标志和包装8.1 供方应在每个锻件相当于钢镜下部端面打印合同号、炉号、件号等标记，并用自漆圈上。8.2 锻件应打上超声检测周向起始标记。8.3 供方应对每个锻件的外表面和中心孔表面涂防锈剂，中心孔两端用木塞堵严，以防止运输和保管过程中损坏或腐蚀。版权专有侵权必究* 8 feJE 。OEl - . 1 喃自A-1-ZJE -32 号-价书-定15.00元JB/T 7027-2014 打印日期:2015年6月4日F002