《1000MW級核電汽輪機(jī)組整鍛低壓轉(zhuǎn)子鍛件 技術(shù)條件》

ICS77.145.85

CCSJ32

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CCMIXXX—XXXX

1000MW級核電汽輪機(jī)組整鍛低壓轉(zhuǎn)子鍛件

技術(shù)條件

Standardspecificationformono-blocklowpressrotorforgingof

nuclear1000MWturbine

（征求意見稿）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

中國鍛壓協(xié)會發(fā)布

T/CCMIXXX-XXXX

1000MW級核電汽輪機(jī)組整鍛低壓轉(zhuǎn)子鍛件技術(shù)條件

1范圍

本文件規(guī)定了1000MW等級及以上核電機(jī)組汽輪機(jī)用30Cr2Ni4MoV合金鋼整鍛低壓轉(zhuǎn)子鍛件的訂貨要

求、制造工藝、技術(shù)要求、檢驗(yàn)規(guī)則和試驗(yàn)方法、驗(yàn)收和質(zhì)量證明書、標(biāo)識和包裝等。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于1000MW等級及以上核電機(jī)組汽輪機(jī)用30Cr2Ni4MoV合金鋼整鍛低壓轉(zhuǎn)子鍛件的采購和

驗(yàn)收。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用

于本文件。

GB/T223(適用部分）鋼鐵及合金化學(xué)分析方法

GB/T228.1金屬材料拉伸試驗(yàn)第1部分：室溫試驗(yàn)方法

GB/T229金屬材料夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法

GB/T231.1金屬材料布氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法

GB/T6394金屬平均晶粒度測定法

GB/T10561鋼中非金屬夾雜物含量的測定-標(biāo)準(zhǔn)評級圖顯微檢驗(yàn)法

JB/T8467鍛鋼件超聲檢測

JB/T8468鍛鋼件磁粉檢測

JB/T8888環(huán)芯法測量汽輪機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鍛件殘余應(yīng)力的試驗(yàn)方法

JB/T9021汽輪機(jī)主軸和轉(zhuǎn)子鍛件的熱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法

3訂貨要求

3.1供方在制造之前應(yīng)提交制造大綱，文件應(yīng)列出其認(rèn)為直接影響鍛件質(zhì)量的“主要參數(shù)”，并作詳

細(xì)說明。制造大綱中至少應(yīng)包括的“主要參數(shù)”有：

——原材料；

——冶煉工藝；

——鋼錠的重量和類型；

——鋼錠頭、尾切除百分比；

——鍛件在鋼錠中的位置示意圖；

——每個鍛造工序后的標(biāo)注有尺寸的鍛坯簡圖，并注明鍛造比；

——鍛件鍛造毛坯外形圖、熱處理外形圖、無損檢測外形圖；

——鍛后熱處理、性能熱處理工藝形式和主要參數(shù)；

——驗(yàn)收試驗(yàn)試料在鍛件上的位置圖；

——試樣在試料上的位置圖；

——檢測項(xiàng)目及檢測標(biāo)準(zhǔn)。

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應(yīng)按時間先后順序列出冶煉、鍛造、機(jī)加工、熱處理、取樣、性能檢測、無損檢測等工序的工

藝流程。

3.2需方應(yīng)提供標(biāo)明力學(xué)性能試驗(yàn)取樣位置的轉(zhuǎn)子鍛件訂貨圖樣，必要時應(yīng)提供精加工尺寸。

3.3需方應(yīng)在合同中注明要求參加現(xiàn)場檢驗(yàn)的項(xiàng)目。

4制造工藝

4.1冶煉

鍛件用鋼采用電爐冶煉，在熔煉過程中盡可能減少鋼液中的氫含量。鋼水采用真空碳脫氧，未經(jīng)

需方同意不得采用其它脫氧方法。真空澆鑄鋼錠，真空度通常低于133Pa。

4.2鍛造

4.2.1鍛件應(yīng)在有足夠能力的鍛壓機(jī)上鍛造成形，以確保鍛件整個截面充分鍛透；鋼錠質(zhì)量較好端作

為發(fā)電機(jī)端。

4.2.2鋼錠的頂部和底部應(yīng)有足夠的切除量，以確保鍛件無縮孔、疏松、嚴(yán)重的偏析和其他有害缺陷。

4.2.3鍛造比至少應(yīng)不小于3.5。

4.3熱處理

4.3.1預(yù)備熱處理

鍛件的預(yù)備熱處理為正火和回火。

4.3.2性能熱處理

性能熱處理為淬火加回火。性能熱處理應(yīng)將鍛件均勻加熱到830℃～860℃，保溫足夠長的時間使

鍛件完全奧氏體化，然后水冷或噴水冷。待內(nèi)部組織完全轉(zhuǎn)變后，應(yīng)進(jìn)行回火處理，保溫足夠長的時

間并控制好冷卻速率，以使殘余應(yīng)力達(dá)到最小值。

鍛件的性能熱處理應(yīng)在垂直狀態(tài)下進(jìn)行，鍛件圓周和整個長度上的冷卻速度盡可能均勻一致。

4.3.3去應(yīng)力處理

去應(yīng)力熱處理應(yīng)在垂直狀態(tài)下進(jìn)行，溫度應(yīng)低于調(diào)質(zhì)回火溫度20℃～50℃。保溫足夠時間，以確

保鍛件內(nèi)部溫度均勻，緩慢冷卻。

對于殘余應(yīng)力合格的鍛件，調(diào)質(zhì)回火冷卻速度≤10℃/h，鍛件可不進(jìn)行去應(yīng)力熱處理，若鍛件殘

余應(yīng)力檢測超過規(guī)定值，需進(jìn)行去應(yīng)力熱處理。

4.4機(jī)械加工

4.4.1在性能熱處理以前，鍛件的全部表面應(yīng)進(jìn)行第一次粗加工。

4.4.2在性能熱處理之后，超聲波檢測前鍛件應(yīng)進(jìn)行第二次粗加工。

4.4.3不允許在性能熱處理和正式的超聲波探傷之前進(jìn)行整體葉輪間的切槽和加工葉輪臺階。

4.4.4在各項(xiàng)性能檢驗(yàn)和超聲檢測合格后，鍛件應(yīng)按需方訂貨圖紙規(guī)定的尺寸、公差以及粗糙度要求

進(jìn)行加工。

4.5焊接

鍛件在任何時候都不得進(jìn)行焊接。

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5技術(shù)要求

5.1化學(xué)成分

5.1.1供方需對每爐鋼水進(jìn)行熔煉分析，多爐合澆時的權(quán)重分析結(jié)果應(yīng)符合表1的規(guī)定。

5.1.2供方需對每個鍛件進(jìn)行成品分析，成品分析結(jié)果應(yīng)符合表2的規(guī)定。

5.1.3每個鍛件應(yīng)分析氣體元素含量，分析結(jié)果應(yīng)滿足表3的規(guī)定。

表1熔煉分析

（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）

元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)

C≤0.35Mo0.30～0.60

Si≤0.05V0.07～0.15

Mn0.20～0.40Cu≤0.10

P≤0.007Al≤0.005

S≤0.003As≤0.010

Cr1.50～2.00Sn≤0.006

Ni3.25～3.75Sb≤0.0010

表2成品分析

（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）

元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)

C≤0.37Mo0.28～0.62

Si≤0.07V0.06～0.16

Mn0.17～0.43Cu≤0.12

P≤0.009Al≤0.007

S≤0.005As≤0.015

Cr1.45～2.05Sn≤0.008

Ni3.18～3.82Sb≤0.0017

表3氣體含量分析

H2O2N2

≤1.5ppm≤35ppm≤70ppm

5.2力學(xué)性能

如果沒有其他規(guī)定，鍛件力學(xué)性能應(yīng)符合表4的規(guī)定。徑向試樣屈服強(qiáng)度最大值和最小值之差應(yīng)不

大于55MPa。

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表4鍛件的力學(xué)性能

RmRp0.2ZA21℃～27℃KV2FATT

MPaMPa%%J℃

724～862≥621≥50≥17≥68≤-7

注：V型缺口沖擊試驗(yàn)為一組三個試樣，三個試樣的試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值不應(yīng)低于規(guī)定值，其中只允許有一個試

樣的試驗(yàn)結(jié)果低于規(guī)定值，但不應(yīng)低于規(guī)定值的70%。

5.3硬度均勻性

鍛件在性能熱處理后檢查硬度的均勻性，硬度的絕對值供參考。在同一圓周上各點(diǎn)間的硬度差不

應(yīng)超過30HBW，在同一母線上的硬度差不應(yīng)超過40HBW。

5.4金相檢驗(yàn)

鍛件的平均晶粒度應(yīng)不粗于3.0級。

鍛件的A、B、C、D類型夾雜物均不應(yīng)超過2.5級。

5.5殘余應(yīng)力

鍛件的殘余應(yīng)力不應(yīng)超過50MPa。若殘余應(yīng)力不合格，鍛件可進(jìn)行去應(yīng)力處理，并重新測定殘余應(yīng)

力和硬度。

5.6無損檢測

5.6.1一般要求

鍛件不應(yīng)有裂紋、白點(diǎn)、縮孔、折疊、過多的非金屬夾雜物、嚴(yán)重偏析以及其它有害缺陷。

5.6.2超聲波檢測

在完成粗加工和性能熱處理后，應(yīng)對轉(zhuǎn)子鍛件的外圓表面進(jìn)行超聲波檢測。

超聲波檢測結(jié)果應(yīng)符合以下規(guī)定：

a)當(dāng)量直徑小于Φ1.6mm的單個分散缺陷不計(jì)，但雜波高度應(yīng)低于當(dāng)量直徑Φ1.6mm幅度的50%；

注：單個分散缺陷是指相鄰兩缺陷之間的距離大于其中較大缺陷當(dāng)量直徑10倍的缺陷。

b)不允許當(dāng)量直徑Φ1.6mm以上的單個缺陷和當(dāng)量直徑Φ1.0mm以上的密集缺陷；

c)不應(yīng)有游動缺陷信號和連續(xù)缺陷信號；

d)供方應(yīng)向需方提供用2MHz~5MHz探頭在鍛件最大直徑處兩端和中間三處測得的材料衰減數(shù)據(jù)；

e)超過上述要求的缺陷應(yīng)報告需方，由供需雙方進(jìn)行復(fù)驗(yàn)和協(xié)商，但鍛件是否可用由需方?jīng)Q定。

5.6.3磁粉檢測

在交貨態(tài)，供方應(yīng)對鍛件軸身與軸頸的過渡圓角處、兩軸頸外圓進(jìn)行磁粉檢測，磁粉檢測結(jié)果應(yīng)

符合以下規(guī)定：記錄所有長度＞1.0mm的缺陷顯示大?。ㄩL，寬，及形狀）及位置；不允許1.5mm以上的

顯示。

鍛件在精加工后，由需方對外圓表面進(jìn)行磁粉檢驗(yàn)，供方對檢驗(yàn)結(jié)果負(fù)責(zé)。

5.7熱穩(wěn)定性

鍛件在交貨態(tài)進(jìn)行熱穩(wěn)定性試驗(yàn)。

5.8尺寸、公差和表面粗糙度

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鍛件尺寸、公差和表面粗糙度應(yīng)符合雙方確認(rèn)的訂貨圖樣的要求。

6檢驗(yàn)規(guī)則和試驗(yàn)方法

6.1化學(xué)成分分析

化學(xué)成分分析應(yīng)按GB/T223規(guī)定的方法或能保證分析質(zhì)量的其他分析方法進(jìn)行。

應(yīng)對每爐（每包）鋼水測定其化學(xué)成分，多爐合澆時應(yīng)報告權(quán)重平均分析結(jié)果。

成品分析試樣和氣體含量分析試樣的位置參照需方提供的訂貨圖紙。

6.2力學(xué)性能試驗(yàn)

在性能熱處理后、去應(yīng)力熱處理前進(jìn)行。

6.2.1拉伸試驗(yàn)方法

拉伸性能試驗(yàn)應(yīng)按GB/T228.1規(guī)定的方法進(jìn)行，取樣部位參照需方提供的訂貨圖紙。

6.2.2沖擊試驗(yàn)方法

沖擊性能試驗(yàn)按GB/T229規(guī)定的方法進(jìn)行，取樣部位參照需方提供的訂貨圖紙。除軸端試樣以

外，沖擊試樣槽口方向與轉(zhuǎn)子的軸線平行。

6.3硬度檢驗(yàn)

硬度試驗(yàn)應(yīng)按GB/T231.1規(guī)定的方法進(jìn)行。在外圓周表面相隔90°的4條母線上進(jìn)行硬度測試，軸

身檢測2點(diǎn)，兩端軸頸各檢測1點(diǎn)，共計(jì)16點(diǎn)。

6.4金相檢驗(yàn)

6.4.1晶粒度測定按GB/T6394的規(guī)定方法進(jìn)行。

6.4.2非金屬夾雜物的測定按GB/T10561-2005中附錄A的規(guī)定進(jìn)行。

6.4.3晶粒度測定用試樣和非金屬夾雜物檢驗(yàn)試樣取樣部位參照需方提供的訂貨圖紙。

6.5殘余應(yīng)力測定

6.5.1采用環(huán)芯電阻應(yīng)變法測定殘余應(yīng)力。

6.5.2環(huán)芯電阻應(yīng)變法按JB/T8888規(guī)定的方法進(jìn)行。如訂貨圖有要求，可按訂貨圖指定部位測定殘

余應(yīng)力。

6.6無損檢測

6.6.1超聲波檢測

超聲波檢測按JB/T8467規(guī)定的方法進(jìn)行，評定和精確測定顯示信號時可以采用斜探頭輔助。

6.6.2磁粉檢測

磁粉檢測按JB/T8468的規(guī)定進(jìn)行。

6.7熱穩(wěn)定性檢測

供方應(yīng)對鍛件進(jìn)行熱穩(wěn)定性試驗(yàn)，按JB/T9021規(guī)定的方法進(jìn)行，如果供方不具備試驗(yàn)條件，亦可

在需方進(jìn)行，供方應(yīng)對試驗(yàn)結(jié)果負(fù)責(zé)。

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需方的訂貨圖紙中應(yīng)指定鍛件置于加熱室中的區(qū)域、試驗(yàn)位置及試驗(yàn)溫度。

6.8復(fù)試

6.8.1因白點(diǎn)和裂紋造成力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果不合格時，不得復(fù)試。

6.8.2如果力學(xué)性能試驗(yàn)中某一試驗(yàn)結(jié)果不合格，應(yīng)在原試樣相鄰部位取兩個試樣進(jìn)行復(fù)試。復(fù)試結(jié)

果以及初試和復(fù)試三個試驗(yàn)結(jié)果的平均值均應(yīng)滿足規(guī)定要求。

6.9重新熱處理

6.9.1如果鍛件的任何一項(xiàng)力學(xué)性能復(fù)試結(jié)果仍不合格，且試樣的強(qiáng)度高而塑性、韌性或脆性轉(zhuǎn)變溫

度達(dá)不到要求時，鍛件應(yīng)重新進(jìn)行回火?；鼗鸷?/p>