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1、ICS 77. 140. 85 J 32 JB/T 87051998 50MW 以下汽轮发电机 无中心孔转子锻件 技术条件 Specification of the noncentral hole rotors forgings used below 50MW turbine generator 1998-03-19 发布 1998-07-01 实施 中华人民共和国机械工业部 发 布 I 前 言 本标准由机械工业部德阳大型铸锻件研究所提出并归口。 本标准起草单位：齐齐哈尔铸锻焊研究所和哈尔滨大电机研究所。 本标准主要起草人：李范英、郭成海、汤新法、金嘉瑜。 JB/T 87051998 1 1
2、范围 本标准规定了 25MW 以上、50MW 以下汽轮发电机无中心孔转子锻件的技术要求、检验规则、试 验方法、合格证书及标志等。 本标准适用于 25MW 以上、50MW 以下汽轮发电机无中心孔转子锻件的订货、制造与检验。 2 引用标准 下列标准所包含的条文， 通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均 为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 22284 钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差 GB 223(8294) 钢铁及合金化学分析方法 GB 22887 金属拉伸试验法 GB/T 22994 金属夏比缺口冲击试验
3、方法 GB 23184 金属布氏硬度试验方法 GB 639486 金属拉伸试验方法 JB/T 158196 汽轮机、汽轮发电机转子和主轴锻件 超声波探伤方法 ASTM A275/A275M90 锻钢件的磁粉检验方法 ASTM A34169 直流冲击法确定材料直流磁性的试验方法 3 订货要求 3. 1 需方应在订货合同或技术协议书中，写明采用的标准、锻件级别、钢号、相应的技术要求和检验 项目，以及其他附加说明。 锻件级别和钢号应在图样上按如下标注： 本标准编号锻件级别 钢号 3. 2 需方应提供标明力学性能试验试样取样位置的无中心孔转子锻件订货图样。 4 技术要求 4. 1 制造工艺 4. 1.
4、 1 冶炼 机械工业部 1998-03-19 批准 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 50MW 以下汽轮发电机 无中心孔转子锻件 技术条件 Specification of the noncentral hole rotors forgings used below 50MW turbine generator JB/T 87051998 1998-07-01 实施 JB/T 87051998 2 锻件用钢应在碱性电炉中冶炼，允许采用其他冶炼方法。并应尽量采用真空处理。 4. 1. 2 锻造 4. 1. 2. 1 锻件用钢锭的上、下端应有足够的切除量，以确保锻件无缩孔和不允许
5、的偏析。 4. 1. 2. 2 应在有足够能力的锻压机上锻造，使锻件的整个截面得到充分地锻透。锻件与钢锭的中心线 应大致重合，并以钢锭质量较好的一端为汽轮机端。 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 性能热处理为淬火和回火。若需方同意，也允许采用正火和回火处理。性能热处理应尽量在 垂直状态下进行。 4. 1. 4 机械加工 供方发运的锻件应满足需方订货图样规定的粗糙度和尺寸要求。 4. 2 化学成分 4. 2. 1 锻件用钢的熔炼分析应符合表 1规定。 表 1 化学成分 % 钢 种 C Mn Si S P Cr Ni Mo V Cu 35
6、A 0.320.40 0.500.80 0.170.37 0.030 0.20 45A 0.420.50 0.500.80 0.170.37 0.030 0.20 34CrMo1A 0.300.38 0.400.70 0.170.37 0.025 0.71.2 0.40 0.400.55 0.20 34CrNi1Mo 0.300.40 0.500.80 0.170.37 0.025 1.31.7 1.301.70 0.200.30 0.20 34CrNi3Mo 0.300.40 0.500.80 0.170.37 0.025 0.71.1 2.753.25 0.250.40 0.20 25Cr
7、Ni1MoV 0.200.28 0.300.60 0.170.37 0.025 1.01.5 1.001.50 0.250.40 0.050.15 0.20 注： 采用真空碳脱氧的钢，硅含量不大于 0.10%。 4. 2. 2 在对锻件进行成品分析时，其化学成分应符合表 1的规定，但允许有表 2的偏差。 表 2 化学成分允许偏差 % 元 素 规定的最大范围 粗加工锻件的最大直径 mm JB/T 87051998 3 290 291410 411570 571810 810 C 0.25 0.26 0.02 0.03 0.03 0.04 0.03 0.04 0.04 0.05 0.05 0.06
8、 Mn 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 P 0.008 0.008 0.010 0.010 0.015 S 0.005 0.005 0.005 0.005 0.006 Si 0.02 0.03 0.04 0.04 0.05 Ni 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 Cr 0.90 0.90 0.03 0.05 0.04 0.06 0.04 0.06 0.05 0.07 0.05 0.07 Mo 0.20 0.210.40 0.40 0.01 0.02 0.03 0.02 0.03 0.04 0.02 0.03 0.05 0.02 0.03 0.06 0.03 0
9、.04 0.07 V 0.10 0.10 0.01 0.02 0.01 0.02 0.01 0.02 0.01 0.02 0.01 0.02 4. 3 力学性能 锻件力学性能应符合表 3规定。 表 3 力学性能 锻 件 级 别 项 目 取 样 位 置 s MPa 轴端纵向 轴身切向 轴身径向 245 245 265 285 295 295 390 390 440 440 390 b Mpa 轴端纵向 轴身切向 轴身径向 470 470 520 520 490 490 540 540 590 590 540 5 % 轴端纵向 轴身切向 轴身径向 22 20 20 18 18 17 17 16 1
10、7 16 15 % 轴端纵向 轴身切向 轴身径向 35 30 30 27 40 35 40 35 40 35 AKU J 轴端纵向 轴身切向 48 32 40 30 56 40 56 40 56 40 推荐用钢 35A 45A 34CrMo1A 34CrNi1Mo 34CrMo1A 34CrNi1Mo 25CrNi1MoV 34CrMo1A 34Cri1Mo 34CrNi3Mo 25CrNi1MoV 注： 表中数值为最小值。 4. 4 残余应力 供需双方均应对锻件做残余应力检查，其结果不应大于切向实测屈服点的 10%。 JB/T 87051998 4 4. 5 酸洗或磁粉检验 4. 5. 1
11、需方在锻件两端轴承部位进行磁粉或酸洗检验，不得有裂纹、白点、重皮等缺陷。 4. 5. 2 轴承部位在 25 cm2面积上允许长度为 1 mm 的单个缺陷显示不超过 5个，或长度为 1 .5 mm 以 下的单个缺陷显示不超过 2 个， 每个轴承部位不允许有 15个以上缺陷显示，发现超出上述规定的缺陷， 由双方协商处理。 注： 25 cm2面积是指最大边长为 15 cm 的矩形面积，缺陷长度以酸洗为准。 4. 6 超声波探伤检验 锻件应在外圆表面进行超声波探伤检验，其检验结果应符合以下规定。 4. 6. 1 不允许有裂纹、白点及缩孔等缺陷。 4. 6. 2 小于当量直径 2 mm 的缺陷不计。 4
12、. 6. 3 不允许有连续性缺陷信号及游动信号。 4. 6. 4 在中心150 mm 范围内不允许有当量直径大于 4 mm的缺陷和大于或等于当量直径 2.0 mm 的 密集缺陷信号。 4. 6. 5 外圆槽深加 25 mm范围内不允许有当量直径大于 4 mm的缺陷， 其它区域允许有当量直径 25 mm分散的单个缺陷存在，但相邻两个缺陷的距离不小于其较大缺陷直径的 5倍。 4. 6. 6 锻件的单个缺陷总数量不得超过 56个。 4. 6. 7 用 22.5 MHz 频率探伤时，材料衰减系数应小于或等于 4 dB/m。 4. 7 中心盲孔 4. 7. 1 最终热处理后精镗中心盲孔，并用不掩盖缺陷的
13、方法进行磨光或抛光，表面粗糙度 Ra为 3.2 m，其盲孔底部接刀处应圆滑过渡。 4. 7. 2 用潜望镜检查内孔表面，其内表面上不允许有裂纹、 氧化皮、 缩孔的残余部分和长度超过 5 mm 的缺陷，以及大面积聚集的细小缺陷，其规定如下： a) 聚集在 60 cm2面积上、长度为 0.51.5 mm 的细小缺陷，其数量不允许超过 10个； b) 分散的、长度为 1.53 mm 的缺陷，其数量不允许超过 4 个； c) 长度为 35 mm 的缺陷，其数量不允许超过 2 个； d) 在整个中心盲孔表面上、长度为 0.51.5 mm的点状缺陷，其数量不允许超过 10个，并且不允 许呈链状分布的缺陷。
14、 4. 7. 3 较大的缺陷可以进行局部修整(用镗磨方法)，但修整深度不得大于 5 mm，在取得需方同意后， 允许扩大中心孔。 4. 8 硬度 锻件经热处理后测定硬度，以检查其均匀性。硬度的绝对值仅供参考。其硬度偏差规定如下： 两轴径及轴身部位，相隔 90圆弧面上， 测定 4 点(总共 12点)，该 4点硬度偏差，不应超过 30 个 布氏硬度单位。而锻件轴向上不应超过 40 个布氏硬度单位。 4. 9 磁性能 锻件的磁性能应不低于下列要求： 2.5103 A/m B1.44T 5.0103 A/m B1.60T JB/T 87051998 5 10.0103 A/m B1.72T 15.010
15、3 A/m B1.80T 20.0103 A/m B1.87T 50.0103 A/m B2.0T 4. 10 表面质量 锻件表面不应有裂纹、 折叠、 影响质量检查的残留黑皮和其它严重影响锻件性能的缺陷。 局部缺陷 可以铲除，铲除的深度不得超过精加工余量的 75%。 4. 11 直线度 中心盲孔轴线直线度公差值为0.5 mm/m 的圆柱体内。 5 检验规则与试验方法 5. 1 化学分析 5. 1. 1 化学分析取样方法按 GB 222规定进行，化学分析方法按 GB 223 规定进行。 5. 1. 2 成品分析试样应取自锻件力学性能的纵向试样上，也可取自径向试样上。 5. 2 锻件力学性能检验
16、5. 2. 1 锻件力学性能试样 5. 2. 1. 1 切向试样 试环从轴身两端约距轴身表面 1/3 半径处切取。供方在钢锭质量较差的一端取样，需方在钢锭另 一端取样。 在环的同一直径上两个相对称的位置上切取 2 个拉伸试样和 2 个冲击试样。 5. 2. 1. 2 纵向试样 在锻件两端，各取 2 个拉伸试样和 2 个冲击试样，有中心盲孔的锻件在壁厚的 1/2 处取样，无 中心盲孔的锻件在离表面 1/3 半径处取样。 5. 2. 1. 3 径向试样 按图样要求切取 2 个径向拉伸试样， 其位置可在离开两端面的距离不小于 1/4 轴身全长处， 也可 在切向试环上切取。 5. 2. 2 拉伸试验按
17、 GB 228 规定进行， 按 GB 6397 规定采用直径为 10 mm、 标距为 5 倍直径的试样。 径向试样直径为 5 mm、标距为 5 倍直径的试样。冲击试验按 GB/T 229 规定进行，采用 10 mm10 mm55 mm 梅氏试样。 5. 3 残余应力试验，应采用切环法或环芯电阻应变法进行试验。 5. 3. 1 切环法是在力学性能试环的同一端切取 25 mm25 mm 的圆环，用测量该环在切割前后平均 变形量的方法来计算残余应力。 残余应力计算公式为： t=E/D 式中：t残余应力，MPa； 直径增量的代数值，mm； D切割前环的外径，mm； JB/T 87051998 6 E材
18、料的弹性模量，MPa。 残余应力不合格时，锻件可进行补充回火。回火温度应比该锻件最后一次回火温度低 2 05 0。 5. 4 酸洗或磁粉检验 5. 4. 1 酸洗检验 酸洗检查的表面粗糙度 Ra为 0.8 m，酸洗时先用 15% 过硫酸铵，然后用 10% 的硝酸水溶液。 酸洗后进行两次检查，第一次检查在酸洗后 10 min，第二次检查在酸洗后不少于 12 h。 5. 4. 2 磙粉检验按 ASTM A275 进行。 5. 5 超声波探伤按 JB/T 1581 进行。 5. 6 硬度试验参照 GB 231，用布氏硬度计或手锤式硬度计进行。 5. 7 磁性能测定 需方对锻件进行磁性能测定，除需方另
19、有规定外，应按 ASTM A341 方法进行，在轴身切向试环 上取 1 个磁性能试样，其尺寸按各厂设备确定。 5. 8 复试和重新热处理 5. 8. 1 当力学性能试验结果不符合规定要求时，允许进行复试。 5. 8. 2 如果 1 个试样试验结果不合格，应在锻件上与该试样相邻位置取 2 个试样进行复试。但试样 因白点、裂纹不合格者，不得复试。复试结果 2 个试样都必须符合规定要求。 5. 8. 3 如果锻件的任一力学性能试验复试仍不合格时，供方可对锻件进行重新热处理，但不得超过 2 次(不包括回火次数)。重新热处理后的锻件作为一个新的锻件重新提交验收。 6 验收及合格证书 6. 1 供方技术检
20、查部门应按照本标准对锻件进行检查，检查结果应符合第 5 章规定的技术要求。 6. 2 锻件经供方验收后，如果在需方复验及在加工过程中发现不允许的缺陷，应予以退货。 6. 3 锻件交货时应附有下列内容的合格证书： a) 合同号； b) 订货图样号； c) 标准号和锻件级别； d) 熔炼炉号和钢号； e) 订货要求的各项检测结果； f) 交货热处理状态。 7 标志和包装 7. 1 供方应在每个锻件的相当于钢锭下部端面上，打上制造厂名称或标志、合同号、熔炼炉号和锻件 号。 7. 2 每个锻件的中心盲孔均应涂防锈剂并用木塞堵严，以免在运输和保管时损坏或腐蚀。 JB/T 87051998 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 50MW 以下汽轮发电机 无中心孔转子锻件 技术条件 JB/T 87051998 * 机 械 工 业 部 机 械 标 准 化 研 究 所 出 版 发 行 机 械 工 业 部 机 械 标 准 化 研 究 所 印 刷 （北京首体南路 2 号 邮编 100044） * 开本 8801230 1/16 印张 3/4 字数 14,000 1998年 6月第一版 1998 年 6 月第一次印刷 印数 00,001500 工本费 10.00元 编号 98023 机械工业标准服务网：http:/www .JB