JBT 7025-2004 25MW以下汽轮机转子体和主轴锻件 技术条件.pdf

I CS 7 7. 1 4 0 . 8 5 J 3 2 Ij 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 J B / 1 r 7 0 2 5 -2 0 0 4 代替J B /T 7 0 2 5 -1 9 9 3 2 5 MW 以下汽轮机转子体和主轴锻件 技术条件 S p e c i f i c a t i o n f o r t h e r o t o r a n d s h a f t f o r g i n g s f o r s t e a m t u r b i n e ( 2 5 MW a n d l o we r ) 2 0 0 4 - 1 0 - 2 0 发布2 0 0 5 - 0 4 - 0 1 实施 中华 人 民 共 和 国 国家 发 展 和 改革 委 员 会 发布 J B/ T 7 0 2 5 -2 0 0 4 目次 一一泥月洪翩一翩洪翩翩翩翩翩 刚 舀 “ . . . . . ，. ， 价 . - 一 价 . . . . . · 一 1 范围. . . . . . . . . . . ， 二， . . . . .- . . . . . . . . . . . . . . . . . . .-. 一 . 2 规范性引用文件. . . - . .- . .- . . . . . . . . . . . ， . . . . ， . . - . 3 订货要求. . -. . -. . - . .- . . . . . . . . . ， . . . . . . . . . . - 二 4 技术要求 . . . . . - . . - . .- . . - . “. . ， . . . . . . -. . . . . . . . . . . . - . . . . . . . . . . . 4 . 1 制造方法 . . . . . - . . . . . . ， . - . . . . - . . . . . . 一 ， . . . . -. . . 4 . 2 化学成分 . . . . - . . . . . ，- . . -. . . . . . . . ， ， - 4 . 3 力学性能. . . . . . . . . . . . . . 一 ，. . . . . . ， .一 4 .4 硬度均匀性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ，一 ， - . -. . - 一“ . . . . . ， 一 ， 二 4 .5 无损检验. . . . . . - .一 ， . -. 一， 二 ， . . 价 . . . . . . ， 二 ， . . .- . . -一 4 .6 直线度. .二 . . . . . . ， 二 ，. . . -. . . . .- . . 4 .7 晶粒度和非金属夹杂物. . . . . . . . . ， . . ， . - . 一 . . . .- . . -. . . . .- 4 .8 F k7 了， 。. . . . . - . .- . - . - ， - .一， 一， ， . . . -. 一 ， .- . . -. -. . . . . . . . . . . . . . . . 4 .9 热稳定性试验. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .一 . . . . . . . . . . . . . 4 . 1 0 高 温持久强 度.价 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ， . . . . 5 试验方法和检验规则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ， 二 二 . . . . . . . . . . . . . . . 5 . 1 化学分析. . . . . . . . . . . . . . . . 二 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 .2 力学性能. . . . - . . . . -. . . . . - 一 二 ， 一 ， ， ， 一， . ， . - 二， . ， ， 一 t 二 . . . . 一 . . . . . . . . . 5 .3 硬度均匀性检验. . . . . . . . . . - . - - . . . . . . . . . . -. . .- . . -. . . . . . - . . - . .- . . . . . t t . . .t . . . - . . . .- . . . . . . . . 5 .4 磁粉检验 ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .- . . . - 一 . . . . . . . 5 .5 超声波检验. . 二 . . . . . . . . .-. . . . . . . . .- . . - . . . -. . . . . . . . . . . . . . . . 5 .6 热稳定性试验. . . . . . . . - . . . 一 . . . -. . . - -. . - 一 . . -. . - . - . .- . - . . - -. . 一 5 .7 中心孔检查. . .一 ，. ， . 价 . . . . -. . -. . . . . . .- . . . . . . . . . . . . - . 5 . 8 晶粒度与非金属夹杂物， . . . . 二 . . 一 二 . .- . .- . . -. . - . . .一 . - . - . . . . .- . . - . . 二 5 . 9 残余应力检验. 一 ， 一 ， . ，二 ， . . . . . . . . . . . . . -. . -. . . . - . . . . . - . . ， ， 5 . 1 0 复试，. . - . . -. . 一， . ， . ， .， . . . . . .- . . . . . . . -. . - - . . . . . 一 . . . . . . 5 . 1 1 重新热处理 . . .- . -一， . . 二 . . - . . . . . -. . . . . . - - . .- . . - . . 一t .一. . . . . . . . . 6 验收及合格证书.t . -. . - . ，. . . . . . . . - . - . . . . .t . . t t . .t . .- . . . . 二 . 7 标志、包装 . - . . . . 一 .一， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .t . - .- . . . . . -4 . . . . . . 4 _ _ 5 20曰丈门乙门 J B / T 7 0 25 -2 0 0 4 月 9舀 本标准代替J B / T 7 0 2 5 -1 9 9 3 ( 2 5 M W 以 下汽轮机转子体和主轴锻件 技术条 件 本标准与J B / T 7 0 2 5 -1 9 9 3 相比 主要变化如下: 增加了 “ 锻件在制造和包装过程中 不允许焊接”的 规定: 增加了环芯电 阻应变法测定残余应力的 试验方法按J B / T 8 8 8 8 -1 9 9 9 的规定; 删除了 “ 硫印试验” 和 “ 冷弯试验” 及 “ 酸洗”的 有关要求和检验方法 及检验规 则; 一 一 修改了 “ 无损检验”要求的规定。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由德阳大型铸锻件研究所归口。 本标准起草单位杭州工业汽轮机研究所、德阳大型铸锻件研究所。 本标准主要起草人:方章法、林金照、蒋新亮、陈海堤。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为: J B/ T 7 02 5- 1 9 93. J B / T 7 0 2 5 - 2 0 0 4 2 5 MW以下汽轮机转子体和主轴锻件技术条件 1 范围 本标准 规定了 2 5 MW以下 ( 含2 5 M W) 汽轮机转子体和主轴用碳钢和合金钢锻件的技术要求、 试验 方法、检验规则、合格证书及标志。 本标准 适用于2 5 MW及2 5 M W以下汽轮机转子体和主 轴锻件的 订货、 制造和验收。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。 凡是注日期的引用文件， 其随后所有的 修改单 ( 不包括勘误的内容) 或修订版均不适用于本标准， 然 而， 鼓励根据本 标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注 日 期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 G B / T 2 2 2 钢的化学分析用试验取样法及 成品化学成分允许偏差 G B / T 2 2 3 .3 一7 8 钢铁及合金化学分析方法 G B / T 2 2 8 金属材料 室温拉伸试验 方法 ( G B / T2 2 8 -2 0 0 2 , e q v I S O 6 8 9 2 : 1 9 9 8 ( E ) ) G B / T 2 2 9 金属夏比 缺口冲 击试验方法 ( G B / 'r 2 2 9 -1 9 9 4 , e q v I S O 1 4 8 : 1 9 8 3 ) G B / T 2 3 1 . 1金 属布氏硬度试 验 第 1 部分: 试 验方 法( G B / T 2 3 1 . 1 -2 0 0 2 , e q v I S O 6 5 0 6 - L : 1 9 9 9 ( E ) ) G B / T 2 0 3 9 金属拉伸蠕变及持久试验方法 ( G B / T 2 0 3 ， 一 . 1 9 9 7 , e q v I S O / D I S 2 0 4 : 1 9 9 7 ) G B / T 6 3 9 4 金属平均晶 粒度测定法( G B / T 6 3 9 4 -2 0 0 2 , A S T M E 1 1 2 : 1 9 9 6 , M O D ) G B / T 1 0 5 6 1钢中非金属夹杂物显微评定方法( G B /T 1 0 5 6 1 -1 9 9 9 , e q v I S O 4 9 6 7 : 1 9 7 9 ) J B / T 1 5 8 1 汽轮机、 汽轮发电 机转子和主轴超声波探伤方法 J B / T 8 4 6 8 锻钢件磁粉检验方法 J B / T 8 8 8 8 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 ·J B / T 9 0 2 1 汽轮和本铀和转子铃件的执藻宁降试酚古拱 3订货要求 3 . 1 需方应在订货合同书或订货协议中注明采用的 标准、 材料牌号、 强度级别、 本 标准条文中需由 供、 需双方明确的要求及本标准 要求以外的技术要求和检验项目。 3 .2 需方应提供标明力学性能试验取样位置和传动端的锻件订货图和叶根槽深的精加工尺寸 4技 术要求 4 . 1 制造方法 4 . 1 . 1 冶炼 4 . 1 . 1 . 1 锻件用钢锭应采用碱 性电炉冶炼。 4 . 1 . 1 . 2 经需方同意， 允许采 用能保证本标准各项要求的 其他冶炼方 法 4 . 1 . 2 锻造 4 . 1 . 2 . 1 锻压用钢锭应有足够的切除量， 以确保成品锻件无缩孔和 过度的 偏析等有害 缺陷 4 . 1 . 2 . 2 锻压设备应有足够的能力以 保证锻件整个截面锻透。 锻造 时整个截面应得到充分变 形，以确 保锻件组织均匀。 4 . 1 . 2 . 3 钢锭质量较好的一端应为传动端。 锻件的轴线与钢锭的中 心线应大 致重合、 J B / T 7 0 2 5 -20 0 4 4 . 1 . 3 热处理 4 . 1 . 3 . 1 锻件锻后需进行正火加回火或退火加回火处理。 4 . 1 . 3 . 2 锻件性能热处理应在粗加工后进行， 经需方同意碳钢锻件允许毛坯调质。 4 . 1 . 3 . 3 锻件在性能热处理时应垂直吊挂加热和冷却，经需方同意也可采用卧式加热严格控制炉温 和保温时间。以获得均匀一致的力学性能 4 . 1 . 3 . 4 在满足性能要求的前提下回火温度应尽可能提高。回火冷却速度应小于 2 5 ' C / h ，以确保锻件 的残余应力不大于规定的屈服强度下限的 8 %，否则应进行去除应力处理，去除应力处理的温度应在实 际回火温度以下 1 5 0C-5 0 范围内 4 . 1 . 4 机械加工 4 . 1 . 4 . 1 交付的锻件应符合订货图 样规定的形状尺寸和表面质量要求。 4 . 1 . 4 2 当供方进行粗加工时， 应在规定部位留出供需方验收用的试料。 4 . 1 . 4 . 3 如需进行去除应力处理，应在供方最终加工前进行。 4 . 1 . 4 . 4 有中心孔的转子体锻件，中心孔的加工应在性能热处理后、 去除应力之前进行 4 . 1 . 5 焊接 锻件在制造和包装过程中不允许焊接。 4 .2 化学成分 4 .2 . 1 钢的化学成分 ( 熔炼分析) 的质量分数应符合表1 的规定 表1 化学成分质且分数 件 材料牌号cM ns iPSC rM oNiVCuWA1 45 A 一 0 . 4 2- 10 .5 0 0 .5 00 .800 .1 7 -0 .3 7 嵘 : n n， 5 2 . 0509 0 . 9 允许偏差生0 . 0 2士0. 0 3 士。 . 0 4士0 . 0 2+0 . 1 洲 ) 5 士0 . 0 5士0 . 0 2 士以0 3 士0 . 0 7 士0 . 01 + 0. 0 2+ 0 . 0 0 5 一 下认因J 表 3 力学性能 项 目取样位置 强度级别 2 8 03 5 05 0 0606 5 07 0 07 5 0 Rr o z M F a 纵向 2 8 03 505 0 06 0 06 5 07 007 5 0 切向2 7 03 3 048 05 7 06 2 06 7 0 7 1 0 Rm M 1 ' a 纵向5 2 05 8 065 0 7 2 08 0 08 2 08 7 0 切向 4 9 05 506 2 06 8 07 6 07 8 083 0 A % 纵向1 91 71 51 51 31 41 3 切向1 41 31 11 11 0 I l1 0 2 % 纵向4 04 04 04 04 04 0 4 0 切向 3 23 23 23 23 23 23 2 A ku2J 纵向3 13 94 74 73 94 74 7 切向2 3313 93 93 13 93 9 推荐用钢45 A 3 4 Cr M o 3 4 Cr M o I A 3 4 Cr Mo I A 28 Cr Mo Ni V 2 5 Cr Ni Mo V 3 4 Cr M o I A 2 5 Cr N i M o V 2 0 Cr 3 W M o V 3 0 Cr 1 M o I V 3 4 Cr Ni 3M o 34 Cr Ni 3M o 表中各项力学性能数据均为规定值的下限 4 .5 无损检验 4 .5 . 1 一般要求 锻件不允许有裂纹、白 点、 缩孔、 折叠和过度的偏析、 疏松等缺陷。 4 .5 .2 磁粉检验 供方应保证磁粉检验符合以下规定: a ) 轴承部位表面不允许有长度超过 1. 5 m m的缺陷显示 在任意2 5 c m “ 面积上允许长度在 I m m - 1 .5 mm的缺陷显示不得超过五个。每个轴承部位不允许有 1 5 个以上的缺陷显示 b )轴承部位以外外圆表面不允许有长度超过 3 mm的缺陷显示。 c ) 不符合a ) 和b ) 规定的 缺陷， 经需方同 意允许对 缺陷进行局部研磨或抛光， 抛光深度不得超过 1 .6 mm ， 并与圆周表面光滑过渡。 注: 2 5 c m面积是指最大边长为1 5 c m的 矩形面积 4 . 5 . 3 超声波检验 超声波检验应符合以 下规定: a )当量直径2 m m以下的单个分散缺陷不计，但杂波高度应低于当量直径 2 mm幅度的 5 0 %; MY 7025- 2004 b ) 当 量直径2 m m - 5 m m的 所有缺陷 应记录 其轴向、 径向、 和周向 位置，并 在合格证书中注明: c ) 不允许存在当量直径大于5 m m的任何缺陷:且叶根槽 深加 2 5 m m范围内及有中心 孔转子 体距 中 心孔表面3 0 m m范围内 不允许存 在当 量直径大于3 m m的缺陷; d ) 不允许存在当 量直径) 2 m m的 密集性缺陷; e ) 不允许有游动信号和连续缺陷显示; f )供方应向需方提供锻件材料纵波 2 MH z -2 . 5 MH z 衰减系数的实测数据: 9 ) 超过上 述要 求的 缺陷 应报告 需方， 并 组织供 需双方 进行复 验与协商， 但锻 件是否 可用由 需 方决定 注 1 :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 1 0 倍的缺陷 注2 :密集缺陷信号是指在边长5 0 mm的立方体内，数量不少于五个，当量直径不少于2 mm的缺陷信号 4 . 5 .4 中 心孔 有中心孔的转子体锻件的中心孔检查应符合以下规定: a ) 中心孔表面粗糙度R : 值为3 .2 p m ; b ) 长度大于等于 1 .5 m m的缺陷显示应记录其轴向 和周向的 位置， 并报告需方 c ) 在6 0 c M 2 面积内 不允许有三个长度大于1 . 5 m m的缺陷显示或九个长度小于1 .5 m m的缺陷显示: d )在整个表面上，分散的长度为 1. 5 mm -3 m m的缺陷显示不应超过 1 0 个，分散的长度为 3 mm - 4 mm的缺陷显示不得超过五个 。 ) 不 允许有 长度大于4 m m可 见缺陷 及非金属夹杂物组成的 密集区: f ) 不允许有任何裂纹缺陷; B ) 位于同一 母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， 同一母线上的所有缺陷总长不应超过5 0 m m ; h ) 不符合上 述要求的缺陷，征得 需方同意 后， 允许对缺陷进行局部研磨和抛光， 但研磨和 抛光深 度不应超过 l . 6 mm并与圆周表面圆滑过渡。 4 . 6 直线度 锻件交货时， 其轴心线直线度公差值应在直径为3 m m的圆柱体内。 4 . 7 晶粒度和非金属夹杂物 4 . 7 . 1 晶粒度 除非另有规定， 除3 0 C r 1 Mo 1 V钢为2 级外，其 余材料平均晶 粒度 应不粗于4 级。 4 . 7 .2 非金属夹杂物 锻件的A . B , C . D四 种类型非金属夹杂物均不得超过3 级 4 . 8 FAT T , 当要求检验F A 7 兀。 值时， 应在订货合同中 注明，并规定脆性转变温度和试样的 部位 4 .9 热稳 定性试验 热稳定 性试验结果应符合J B / T 9 0 2 1 的规定。 4 . 1 0 高 温持久 强度 4 . 1 0 . 1 首次生产的同 一种材料、同 一规格、高 温工作的 转子体应进行高 温持久强度测定。 4 . 1 0 .2 当 要求供方测定高温持久强度时， 应在订货合同中 注明 并规定取样部位和 要求。 5 试验方法和检验规则 5 . ， 化学分析 5 . 1 .， 每炉钢水应进行熔炼分析。 5 . 1 . 2 成品分析的试样取自 锻件的 切向 或纵向 力学性能试样。 5 . 1 .3 化学分析试样的取样方法按 G B / T 2 2 2 的规定。 5 . 1 . 4 化学分析方法按G B / T 2 2 3 或能保证分析质量的其他方法的规定。 J B/ T 7 0 2 5 -2 0 0 4 5 .2 力学 性能 5 .2 . 1 试样取样 锻件应在性能热处理后切取力学 性能试样， 取样部位应符合以下规定: a ) 纵向 试样 1 ) 交货重量小于等于I t 的 转子锻件， 供方在任一端距外表面 1 / 3 处( 无中 心孔) 或 1 / 2 厚度处 ( 有 中 心孔) ， 取一个纵向 拉伸试样和两个冲击试样， 需方 在另一端取样验收: 2 ) 交 货重量大于I t 的转子锻件， 在其两端各取一个纵向 拉伸 试样和两个冲 击试样。 b )切向试样 1 )交货重量小于等于6 t 的锻件，在轴身非传动端上切取一个切向拉伸试样和两个冲击试样: 2 ) 交 货重量大于6 t 的锻件， 在轴身两端各取一个切向 拉伸试样和 两个冲击试样。 c )取样方式 采用截割取样时， 锻件应留 双倍试样并在粗加土图 上标明 试样位置。 采用套料或局部锯割取样时， 供需双方共用同一段试料。 5 .2 .2 拉伸试验 拉伸试验按G B / T 2 2 8 规定的方法进行。高温持久强度试验按G B / T 2 0 3 9 的 规定。 5 .2 .3 冲击试验 冲击试 验按G B / T 2 2 9 的规定进行。 5 .3 硬度均匀性检验 性能热处理后按G B / T 2 3 1 . 1 规定的方法进行硬度均匀性检查: a ) 主轴锻件:在每个锻件两轴颈外圆相隔9 0 。各测四点，共测八点; b ) 转子体锻件:在每个锻件两轴颈和轴身部位外圆 表面 相隔9 0 “ 各测四点。 共测1 2 点 5 4 磁粉检验 5 .4 .1 磁粉检验宜在 需方进行。 5 .4 .2 检验部位和时 机:半精加工后应在轴承 部位、 轴身 端面、 轴身 过渡区 进行磁粉检验 5 .4 .3 检验方法:磁粉检验方法按 J B / T 8 4 6 8 或其他公认的方法。 5 .5 超声波检验 5 .5 . 1 超声波检验应在粗加工开槽之前和性能热处理之后对锻件全部可探测表面 进行检验 5 .5 . 2 重新热处理的 锻件，在重新热处理后应再次进行超声波检验。 5 .5 .3 超声波检验方法按 J B / T 1 5 8 1 规定。 5 石 热稳定性试验 当 需要时， 热稳定性试验在需方按J B / T 9 0 2 1 规定的 方法进行， 对尺寸较小的 锻件测量带数量可 适 当减少，供方应对试验结果负责 5 .7 中 心孔检查 5 . 7 . 1 有中 心孔的转子体锻件应检查中心孔尺寸和内 孔表面 5 . 7 . 2 中心孔检查用窥膛仪观 察 5 . 8 晶粒度与非金属夹杂物 5 . 8 . ， 晶粒度测定试样: 转子体锻件取自本体切向试样， 主轴锻件取 自 轴端纵向试样， 检验方法按G B / T 6 3 9 4 的规定。 5 . 8 .2 非金属夹杂物检验方法按G B / T 1 0 5 6 1 的A法规定， 采用J K图 评定。 5 . 9 残余应力检验 5 .9 . 1 锻 件出厂前应进行残余应力检验，试样取自 锻件切向试样的同一部位。 5 .9 .2 转 子体的叶轮直径小于3 0 0 m in和 主轴可不做残 余应力 测定。 5 .9 .3 用 切环法或环芯电阻应变法测定残 余应力。 J B/T 7 0 2 5 -2 0 0 4 5 . 9 . 4 切环法是在轴身的一端切取试样尺寸为 2 5 m m X 2 5 mm的圆环， 用测量该环切割前后平均变形量 的方法计算应力，计算公式为: a, = E 8 1 D 式中: v'-残余应力，单位为 MP a ; E材 料的弹 性模量，单位为MP a ; S 直径增量的 代数值， 单位为m m ; D 切割前环的外径，单位为MM. 5 . 9 .5 环芯电 阻应变法按J B / T 8 8 8 8 规定的 方法进行。 5 . 1 0 复试 5 . 1 0 . 1 当 力 学 性 能 试 4w 果 不 符 合 规 定 要 求 时 允 许 进 行 复 试， 但 试 样 因 白 点、 裂 纹不 合 格 者 则 不 得 复 试 5 . 1 0 . 2 由 于 设 备 故 障 或 试 样 制 备 不良 而 使 某 项 试 驹 结 果 不 合 格 时， 可 在 锻 件相 邻 位 置 取 样重 试 。 5 . 1 0 . 3 当 力 学 性 能 试验 结 果有 一 项不 符 合 要 求 时 ， 应 在 原 试 样 邻 近 处 取双 倍 补 充 试 样 进 行 复 验， 双 倍 复试的 各项试验结果均 应符合 要求 5 . 1 1 重新热处理 5 . 1 1 . 1 当 锻件的 力学性能复试结果仍不合格时， 允许重新热 处理， 并按5 . 2 规定重新检验 5 . 1 1 .2 锻件重新热处理次数一般不得超过二次 指重新淬火) 。 6 验收 及合格证书 6 . 1供 方 应 按 本 标 准 和 合 同 规 定 的 项目 对 锻 件 进 行 检 衰 ， 检 查 结 果 应 符 合 规 定 在 合 格 证书 上 应 有 供 方质量检验负责人的签章。 6 .2 需方可按本标准和合同规定的检验内容选择某些项目 进行复验。在复验或以后加工检验中 发现不 符 合规定时， 需方应及时通知供方， 双方协商解决。 6 . 3 供方应向 需方检验人员提供必要的方便条件， 以便需方检验人员进行现场验收工作。 6 . 4 供方应向 需方提供合格证书， 合格证书应包括下列内容: a ) 合同号 b )锻件图号: 。 。 标 准 号 、 材 料 牌 号 和 A 度 级 别:一 d ) 熔炼炉号、 卡号及熔炼方法; e ) 化学分析 结果: f ) 钢锭的主要尺寸及锻件的实际锻造比; 9 ) 性能热处理的实际温度、 保温时间和 冷却方式; h ) 力学性能检验结果; i ) 超声波检验报告: J 残余应力检测结果: 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。 7 标志、 包装 7 . ， 供方应在每个锻件相当于钢锭下部端面打上合同 号、 炉号、 卡号等标记，并 用白漆圈上。 7 .2 供方应对每个 锻 件外表面 涂防锈 剂， 中心 孔两头 用木塞 堵严，以 防止 运 输和保 管过 程中 损坏或腐 蚀 -