【机械行业标准(JB)】 300MW~600MW 汽轮发电机转子锻件技术条件

ICS 77.140.85
J32
JB
中华人民共和国机械行业标准　JB/T 7178---2002
代替JB/T7178-1993
300MW～600MW汽轮发电机
转子锻件技术条件
Specification for rotor forgings for 300MW to 600MW turbine generators2002-12-27 发布
2003-04-01实施
中华人民共和国国家经济贸易委员会发布前言
范围
2
3
规范性引用文件
订货要求
技术要求。
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
5
5.1
制造工艺，
化学成分
力学性能，
残余应力，
磁性能。
晶粒度
无损检验
尺寸、公差和表面粗糙度
检验规则和试验方法
化学成分分析，
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
力学性能检验
残余应力试验，
磁性能测定
晶粒度测定
无损检验，
复试和重新热处理
6验收及合格证书.
7
标志和包装
表1化学成分的质量分数
中血专于
目
++++++++
次
·-
表．成品分析超过规定上、下限的允许偏差量和杂质元素的成品分析．表3
力学性能
JB/T 7178—2002
....
JB/T7178--2002
國言
前
本标准代替JB/T7178——1993《300-600MW汽轮发电机转子锻件技术条件》本标准与JB/T7178-—1993相比主要如下：标推增加了前言：
标准的总体编排和结构按GB/T1.1一2000《标准在工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》进行了修改；
在原标准表1化学成分的质量分数，Si由原来0.15%～0.35%改为≤0.10%：Cu≤0.20%改为≤0.15%：增加杂质元素：Sba≤0.0015%，Al≤0.010%，As≤0.020%，Sn≤0.015%；在原标准表2成品分析的质量分数偏差，Si由原来≤0.05%改为≤0.02%，增加对杂质元素：Cu≤0.17%，Sb≤0.0017%.Al≤0.012%，As≤0.025%.Sn≤0.017%要求:在原标准表3力学性能中，抗拉强度由原来αb≥670MPa，740MPa改为α=690MPa，760MPa.伸长率由原来54=18%，17%改为64≥20%，18%：由原来Akv≥100J90J改为Akv≥115J，105J：
在原标准4.5中磁性能：由原来（50.0×103）A/mB≥2.05T改为（47.0×103）A/m2B≥2.02T由原来（120.0×10°）Am2B≥2.13T改为（118.0×103）A/m2B≥2.12T；-在原标准5.2.3.3中的：a）在两处套料棒靠槽底部位取两个拉伸试样（各取一个），紧邻拉力试样的外端分别取一个室温冲击试样和一个测定脆性转变温度的试样。和b）其余两处套料棒应采用相反方式，即外端取两个拉伸试样（各取一个），靠槽底部位分别取一个室温冲击试样和一个测定脆性转变温度的试样。现修改为5.2.3c）中的1）在-一根母线上套取一个拉伸试样和两个室温冲击试样。2）在和直径对称的另一根母线上套取一个拉伸试样和两个测定脆性转变温度的试样：
在原标准5.3.1中增加了环芯法测量残余应力的方法标准JB/T8888。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。本标准起革单位：东方电机股份有限公司、哈尔滨大电机研究所。本标准主要起草人：宣品范、郭成海。本标准于1993年首次发布。
1范围
JB/T 7178--2002
300MW-600MW汽轮发电机转子锻件技术条件本标准规定了300MW～600MW汽轮发电机转子用真空处理合金钢锻件的技术要求、检验规则、试验方法、合格证书和标志等。
本标推适用于300MW600MW汽轮发电机转子用真空处理合金钢锻件的订货、制造和检验。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。GB/T223.3～78钢铁及合金化学分析方法JB/T1581一1996汽轮机、汽轮发电机转子和主轴锻件超声波探伤方法JB/T8468锻钢件磁粉检验方法
JB/T8888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YB/T5148金属平均晶粒度测定方法ASTMA341：直流冲击法确定材料直流磁性的试验方法ASTMA370钢制品的力学性能试验方法和定义ASTME381钢制品（包括棒、方钢坏、大方坏和锻件）的宏观浸蚀试验方法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：钢号
锻件级别文本标准编号
3.2需方应提供标明力学性能试验试样位置的粗加工图样（必要时提供精加工尺寸）。4技术要求
4.1制造工艺
4.1.1治炼和浇注
4.1.1.1锻件用钢应采用钢包精炼或电渣重熔冶炼，经需方同意也可采用保证质量的其他方法冶炼。4.1.1.2在铸锭前或铸锭时，钢水应经过真空除气。在真空处理过程中，真空系统的极限压强通常应低于133Pa。
4.1.2锻造
4.1.2.1钢锭的上、下端应有足够的切除量，以保证锻件无缩孔和不允许的偏析。4.1.2.2应在有足够能力的锻压机上锻造，以使锻件整个截面充分地锻透。锻件与钢锭的轴向中心线应大致重合。应使钢锭质量较好的一端为锻件的汽轮机端。4.1.3圆角
在各制造阶段，在锻件直径变化的不同台阶过渡处应保留相应的圆角。1
JB/T 7178--2002
4.1.4热处理
4.1.4.1锻后热处理为正火和回火。4.1.4.2性能热处理为淬火和回火，应在垂直状态下进行。锻件圆周和整个长度上的淬火冷却速度应尽可能一致。
4.1.4.3粗加工和粗镗孔到订货图样规定的内径、外径尺寸并分别留有13mm以内余量以后，锻件应进行消除应力处理，以保证低的残余应力。4.1.4.4消除应力处理应将锻件至少加热到550℃，且不低于回火温度40℃，保温足够长的时间以完全烧透，再以不超过15℃/h的冷却速度冷到250℃出炉空冷。4.1.5机械加工
4.1.5.1供方应在消除应力处理前对锻件打中心孔。2在性能热处理后套取中心孔芯摔试样。4.1.5.2
4.1.5.3消除应力处理后精镗中心孔，并用不掩盖缺陷的方法进行磨光或抛光，表面粗糙度R值为1.6μm。
发运锻件应符合需方订货图样规定的尺寸、公差和表面粗糙度要求。4.1.5.42
4.2化学成分
钢水熔炼分析应符合表1规定。
4.2.1
4.2.2
锻件成品分析应符合表1规定，成品分析偏差和杂质元素的成品分析见表2。表1化学成分的质分数
钢号
c
Mn
Si
s
Cr
Ni
Mo
Cu丨 Sb?
Al
As 1 Sn
25Cr2N4Mov0.250.150.350.100.0150.0181.50~2.03.25~4.00|0.20~0.500.05~0.130.150.00150.0100.0200.015。Sb作参考，不作考核。
表2成品分析超过规定上、下限的允许偏差盘和杂质元素的成品分析锅号
25Cr2Ni4MoV
c
0.03.
Mn
0.07
·Sb作参考，不作考核。
S
0.02
P
偏差盘
s
0.003
Cr
0.0030.07
Ni
0.07
4.2.3锻件的氢含量气体分数不允许超过1×10-6。4.3力学性能
4.3.1锻件的力学性能应符合表3规定。Mo
+0.07
0.04
+0.02
0.01
Cu
杂质元索的成品分析
Sb*
Al
As
%
Sn
≤0.0120.025≤0.017
≤0.0017
≤0.17
4.3.2锻件轴身径向抗拉强度或屈服强度的波动值不允许超过40MPa。4.4残余应力
锻件的残余应力不允许大于60MPa。4.5磁性能
磁性能应符合以下要求：
H= （5.0x10\） A/m B≥1.60TH= （15.0x103） A/m B≥1.80TH=(47.0x103) A/m B≥2.02T
H= （118.0x103） A/m B≥2.12T其中H为磁场强度，B为磁感应强度。2
项目
0 0.2
MPa
Q
MPa
64
%
Aky
」
FATTso
取样位置
表 3 力学性能
纵向、切向、径向
中心孔芯摔纵向
纵向、切向、径向
中心孔芯棒纵向
纵向、切向、径向Www.bzxZ.net
中心孔芯棒纵向
纵向、切向、径向
中心孔芯棒纵向
纵向、切向、径向
径向
中心孔芯棒纵向
注：在其他指标均合格时，00.2值允许超过上限。4.6晶粒度
I
590~690
540-690
≥690
≥620
≥20
≥17
W55
≥50
≥115
23
10
锻件级别
JB/T7178—2002
660~-760
610~760
≥760
≥690
≥18
≥16
50
45
105
≤12
Mo
径向试样晶粒度不粗于5级，4级不超过5%，中心孔芯棒试样晶粒度检验结果报告需方，不作为验收依据。
4.7无损检验
4.7.1磁粉或酸洗检验
4.7.1.1锻件应无白点、裂纹、折叠等缺陷，需方保留使用各种试验的权利，包括酸洗、磁粉检验。4.7.1.2需方应在锻件轴身两端向外200mm的一段R过渡区（每端各一）和两个轴承部位进行酸洗或磁粉检验。
4.7.1.3，对轴承部位及轴身两端过渡区磁粉或酸洗检验，其结果应符合以下规定：在25cm2（指最大边长为15cm的矩形）面积上，允许长度0.5mm～1.0mm单个缺陷显示五个，a）
或长度大于1.0mm～1.5mm范围内的单个缺陷显示两个。每一个轴承部位不允许有15个以上的单个缺陷显示。每一个过渡区不允许有20个以上的单个缺b）
陷显示。
超过上述规定时，供需双方协商处理。c
4.7.2
超声波探伤
对锻件外圆表面进行超声波探伤检查，其结果应符合以下规定：a）不允许有裂纹、白点、缩孔等缺陷。b）不允许有当量直径等于或大于1.6mm连续缺陷信号和游动缺陷信号。当量直径小于1.6mm的缺陷不计，当量直径等于或大于1.6mm的缺陷应记录并报告需方。c）
允许有当量直径1.6mm～3.5mm的缺陷存在，但相邻两缺陷距离不小于其较大当量缺陷直径的d）
10倍，其缺陷总数不允许超过30个。在应力较大的区域内（中心孔直径加60mm范围内，外圆槽深加25mm范围内），不允许有当e）
量直径大于2mm的缺陷和大于或等于当量直径1.6mm的密集缺陷信号。f)
用2MHz～2.5MHz频率探伤时，由缺陷引起底波的衰减不大于6dB，锻件材料衰减系数小于或等于4dB/m。
3
JB/T 7178—2002
4.7.3中心孔
4.7.3.1窥膛仪检查时，中心孔内表面不允许有裂纹、缩孔残余部分、气孔、夹渣、有害划痕和长度大于3mm的缺陷。各种缺陷总数不允许超过30个。具体规定如下：a）聚集在60cm2面积上，长度为0.5mm～1.5mm的缺陷数量不允许超过10个。b）分散的长度为1.5mm～~3mm的缺陷数量不允许超过10个。在整个中心孔内表面上，长度为0.5mm～1.5mm的点状缺陷数量不允许超过25个，并且不允许c）
有呈链状分布的缺陷。
4.7.3.2若需要局部修整或扩大中心孔以清除较大的缺陷时，要事先取得需方同意。4.7.3.3若需方要求中心孔磁粉检查，可由需方进行。磁粉检查发生异议时，供需双方协商处理。4.8尺寸、公差和表面粗糙度
4.8.1锻件加工应符合需方订货图样规定的尺寸、公差和表面粗糙度要求。4.8.2中心孔圆度误差不允许超过0.3mm。中心孔表面粗糙度R值为1.6μm。中心孔与外圆同轴度误差不得超过1.0mm。中心孔轴线直线度公差值在直径6mm以内的圆柱体内。5检验规则和试验方法
5.1化学成分分析
5.1.1熔炼分析
5.1.1.1供方应在每炉钢水铸锭时取样进行熔炼分析，并报告分析结果。多炉合浇时还应报告权重分析结果。
5.1.1.2若试样不宜做熔炼分析，供方可以从钢锭或锻件表面附近合适部位取代替样，并将分析结果和取样位置通知器方。
5.1.2成品分析
供方应对每个锻件进行成品分析。试样取自锻件力学性能的纵向试样上，也可取自径向性能试样上。
5.1.3气体分析
取径向试样分析氢含量。
5.1.4分析方法
按GB/T223.3~78及有关方法进行。5.2 力学性能检验
5.2.1在性能热处理后或消除应力处理后，按ASTMA370方法进行。5.2.2冲击试样按ASTMA370中夏氏V型缺口试样的规定，径向冲击试样的缺口方向应为切向。5.2.3取样位置和试样数量若无特殊要求应符合如下规定：a）纵向试样：供需双方在锻件两端各取两个拉伸试样和两个冲击试样，有中心孔的锻件在壁厚的1/2处取样，无中心孔的锻件在离表面1/3半径处取样。切向试样：应在轴身两端尽可能接近轴身表面1/3半径处切取的试环上切取切向试样，供方在b）
相当于钢锭质量较差的一端轴身切环，需方在另一端切环。每端试环各取四个拉伸试样和两个冲击试样，分别在试环的同一直径相对位暨上切取。c）径向试样：应沿径向且与轴线平行的母线上套取径向料棒，其离轴身两端距离不得小于200mm，套料后的孔径和孔深应符合订货图样规定，试样的切取应符合下列规定：1）在一根母线上套取一个拉伸试样和两个室温冲击试样。2）在和直径对称的另一根母线上套取一个拉伸试样和两个测定脆性转变温度的试样。3）测定脆性转变温度的冲击试样应在表3规定的温度下进行，两个试样均应显示至少50%的塑性断口。
JB/T 7178—2002
4）径向拉伸试样可采用直径不小于5mm的试样，径向冲击试样采用10mmx10mmx55mm（V型缺口）试样。
d）中心孔试样：应在相当于轴身两端和中部的芯棒上各取一个拉伸试样，在轴身中部的芯棒上至少取四个冲击试样来测定脆性转变温度的数值。5.3残余应力试验
5.3.1采用切环法或按JB/T8888环芯法测定残余应力。5.3.2切环法：供需双方分别在锻件轴身-一端取25mm×25mm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，其计算公式为：0=E6D
式中：
a残余应力，单位为MPa;
E-材料的弹性模量，单位为MPa：S
一直径增量的代数值，单位为mm；D-切割前环的外径，单位为mm。5.3.3残余应力不合格时，锻件可进行补充回火，补充回火后残余应力检查结果应符合4.4规定。5.4磁性能测定
需方对锻件进行磁性能测定。除需方另有规定外，应按ASTMA341规定的方法进行。在轴身切向试环上取一个磁性能试样，其尺寸按各厂设备确定。5.5晶粒度测定
在轴身径向试样靠槽底部位及中心孔芯棒试样端面上，按YB/T5148规定的方法进行！5.6无损检验
5.6.1磁粉或酸洗检查
5.6.1.1需方在订货图样规定的部位，经半精加工后单面留2mm余量，表面粗糙度R值为0.8μm后进行酸洗。
5.6.1.2酸洗按ASTME381规定的方法进行。5.6.1.3若需方要求磁粉检查，应按JB/T8468规定的方法进行。5.6.2超声波探伤检查
在粗加工和性能热处理后，按JB/T1581一1996方法进行，但此方法中有关缺陷信号定义中的“当量直径不小于2mm的缺陷信号”均调整为“当量直径不小于1.6mm的缺陷信号”。5.6.3中心孔检查
中心孔表面粗糙度R值达到1.6μm后，用窥膛仪或磁粉结合窥膛仪检查整个内孔表面。磁粉检查按JB/T8468方法进行。5.7复试和重新热处理
5.7.1力学性能检验结果不符合要求允许复试。由于裂纹、白点而使检验结果不合格时，不允许复试。
5.7.2任一试样检验结果不合格时，选择相邻位置的两个试样复试，两个试样的检验结果必须都符合要求。
5.7.3力学性能检验的复试结果仍不合格时，供方可对锻件重新热处理。未经需方同意，重新热处理次数不允许超过三次。重新热处理的锻件按5.2规定进行检验。5.7.4锻件重新热处理时，应将剩余的中心孔芯棒放回到中心孔内。JB/T 7178—2002
6验收及合格证书
供方应向需方检验员提供必要的方便条件，以便需方检验员进行工作。需方检验员不应给供方生6.1
产造成不必要的妨碍。除另有规定外，切检验应在供方进行。6.2锻件由供方质量检验部门按本标准进行验收，方可按本标准进行复验。6.3供方应向需方提供合格证书，包括下列内容：订货合同号：
a）
b)
锻件图号、钢号：
c）
标准号和锻件级别号：
d)
e)
f)
g)
熔炼炉号、锻件卡号：
熔炼分析和成品分析结果：
力学性能检验结果；
无损检验结果，包括缺陷分布草图：h）
最终奥氏体化温度和回火温度及冷却方式：其他要求的检验结果。
6.4锻件在供方验收后，如果在需方复验及在加工过程中，再发现不允许的缺陷，需方应及时通知供方，双方协商解决。
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标明供方的厂名或标志、合同号、熔炼炉号和锻件卡号，并用白漆圈上。
7.2每个锻件的中心孔均应涂防腐剂，并用木塞堵严，以免在运输和保管时损坏或腐蚀。
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