《超大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)組高強(qiáng)度空心主軸技術(shù)規(guī)范》

ICS?25.020CCSH11T/CCMIFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXX超大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)組高強(qiáng)度空心主軸技術(shù)規(guī)范Technicalstandardoflargepowerwindturbinehighstrenthhollowspindle（征求意見稿）（在提交反饋意見時(shí)，請(qǐng)將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。）FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX發(fā)布FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX實(shí)施中國(guó)鍛壓協(xié)會(huì)發(fā)布團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CCMIXXXX-XXXX超大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)組高強(qiáng)度空心主軸技術(shù)規(guī)范范圍本文件規(guī)定了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組用主軸的術(shù)語(yǔ)和定義、訂單信息、原材料要求、制造工藝及技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、無(wú)損檢測(cè)、精加工、表面防腐處理、表面防腐處理、檢驗(yàn)規(guī)則、檢驗(yàn)項(xiàng)目、標(biāo)識(shí)、包裝和貯存。本文件適用于用合金鋼鍛件制造的空心風(fēng)力發(fā)電機(jī)組用主軸（以下簡(jiǎn)稱主軸）的制造、加工和驗(yàn)收。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)對(duì)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(duì)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/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/T1184形狀和位置公差未注公差值GB/T1804一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差GB/T4336碳素鋼和中低合金鋼多元素含量的測(cè)定火花放電原子發(fā)射光譜法GB/T5210色漆和清漆拉開法附著力試驗(yàn)GB/T6394金屬平均晶粒度測(cè)定方法GB/T6402鋼鍛件超聲檢測(cè)方法GB/T8923.1涂覆材料前鋼材表面處理表面清潔度的目視評(píng)定第1部分：未涂覆過(guò)的鋼材表面和全面清除原有涂層后的鋼材表面的銹蝕等級(jí)和處理等級(jí)GB/T9286色漆和清漆劃格試驗(yàn)GB/T9793熱噴涂金屬和其他無(wú)機(jī)覆蓋層鋅、鋁及其合金GB/T10561鋼中非金屬夾雜物含量的測(cè)定-標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖顯微檢驗(yàn)法GB/T11261鋼鐵氧含量的測(cè)定脈沖加熱惰氣熔融-紅外線吸收法GB/T11374熱噴涂涂層厚度的無(wú)損測(cè)量方法GB/T13288.2涂覆材料前鋼材表面處理噴射清理后的鋼材表面粗糙度特性第2部分：磨料噴射清理后鋼材表面粗糙度等級(jí)的測(cè)定方法比較樣塊法GB/T13452.2色漆和清漆漆膜厚度的測(cè)定GB/T17394（所有部分）金屬材料里氏硬度試驗(yàn)GB/T20123鋼鐵總碳硫含量的測(cè)定高頻感應(yīng)爐燃燒后紅外吸收法（常規(guī)方法）GB/T20124鋼鐵氮含量的測(cè)定惰性氣體熔融熱導(dǎo)法（常規(guī)方法）JB/T5000.13重型機(jī)械通用技術(shù)條件第13部分：包裝JB/T5000.15重型機(jī)械通用技術(shù)條件第15部分：鍛鋼件無(wú)損探傷JB/T6052鋼質(zhì)自由鍛件加熱通用技術(shù)要求ISO12944-4色漆和清漆防護(hù)漆體系對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕保護(hù)第4部分：表面類型和表面處理（Paintsandvarnishes-Corrosionprotectionofsteelstructuresbyprotectivepaintsystems-Part4:Typesofsurfaceandsurfacepreparation）SAEAMS2750航空航天材料規(guī)范(R)高溫測(cè)定法（Aerospacematerialspecification(R)Pyrometry)術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件?？招闹鬏Shollowshaft主軸通孔直徑最小處Φ400mm直徑以上的細(xì)長(zhǎng)軸型或法蘭盤型風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸。該類主軸在進(jìn)行最終性能熱處理時(shí)，內(nèi)孔是經(jīng)過(guò)機(jī)械加工并留有精加工余量的空心狀態(tài)（鍛造毛坯可以是實(shí)心狀態(tài)或空心狀態(tài)）?？招腻懺熘鬏Shollowforgingshaft風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，利用模鑄鋼錠或連鑄坯作為原材料，采用空心鍛造的成型方式,經(jīng)過(guò)空心狀態(tài)下性能熱處理后,機(jī)械加工而成的將風(fēng)輪扭矩和轉(zhuǎn)速傳遞給發(fā)電系統(tǒng)的主軸，是鍛造毛坯為空心狀態(tài)的空心主軸。法蘭端flangeside位于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組空心主軸大截面端，與機(jī)組輪轂連接的一端。小軸端endshaft位于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組空心主軸軸身末端，與機(jī)組齒輪箱（如有）連接的一端。常溫型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組windturbinegeneratorsystemfornormalenvironment設(shè)計(jì)生存溫度為-20℃～＋50℃，運(yùn)行溫度為-10℃～＋40℃的風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)組。低溫型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組windturbinegeneratorsystemforcoldenvironment設(shè)計(jì)生存溫度為-40℃～＋50℃，運(yùn)行溫度為-30℃～＋40℃的風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)組。訂單信息下列信息由需方提供：材料、圖紙、技術(shù)要求、交貨狀態(tài)、供貨數(shù)量；不同于本文件的其他技術(shù)要求條款；需方若有見證點(diǎn)要求需在合同中注明。原材料要求鋼錠或連鑄坯供應(yīng)方應(yīng)通過(guò)生產(chǎn)商的考核評(píng)定認(rèn)可方可供料，且供應(yīng)方提供有效的材料質(zhì)量證明書。鍛件用鋼錠或連鑄坯均應(yīng)應(yīng)采用堿性電爐冶煉（EAF）或轉(zhuǎn)爐（電爐）、鋼包精煉（LF）和真空除氣處理（VD）,或經(jīng)需求方同意的可保證產(chǎn)品質(zhì)量的其它冶煉方法。鋼錠或連鑄坯可采用熱送或退火狀態(tài)交貨。鋼錠材料牌號(hào)為42CrMo4（+Ni）或34CrNiMo6，原材料到廠后應(yīng)進(jìn)行原材料化學(xué)成分分析。鋼的化學(xué)成分檢測(cè)按GB/T4336、GB/T20123、GB/T20124、GB/T11261的規(guī)定執(zhí)行，鋼的化學(xué)成分應(yīng)符合表1的規(guī)定，其偏差應(yīng)符合表4的規(guī)定。熱送狀態(tài)交貨時(shí)，試樣來(lái)自于材料的同爐冶煉的小試樣，退火狀態(tài)交貨時(shí)，試樣取自于原材料本體?；瘜W(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)%材料牌號(hào)CSi≤MnP≤S≤CrMoNi42CrMo4(+Ni)0.38～0.450.400.60～0.800.0250.0250.9～1.200.15～0.30（0.30～0.70）34CrNiMo60.30～0.380.400.50～0.800.0250.0251.30～1.700.15～0.301.30～1.70As、Sn、Sb、Pb及Bi含量≤0.01%，Cu含量≤0.25%。(+Ni)表示當(dāng)材料有Ni元素含量需求時(shí)。成品鍛件氣體含量[H]≤1.2×10-6，[O]≤30×10-6，[N]≤70×10-6。制造工藝及技術(shù)要求加熱與鍛造鍛件加熱應(yīng)按照J(rèn)B/T6052技術(shù)要求進(jìn)行。鍛造應(yīng)采用局部鐓粗全纖維鍛造法，總鍛造比應(yīng)≥4。模鑄鋼錠水口和冒口端應(yīng)有足夠的切除量，確保鍛件無(wú)縮孔及嚴(yán)重的偏析。連鑄坯鍛件制坯沖孔直徑需≥Φ450mm。主軸應(yīng)用原材料直接鍛造成型，鍛造時(shí)應(yīng)保證充分的變形量，確保鍛透和組織均勻。連鑄坯鐓粗時(shí)，應(yīng)保持原材料的初始軸心線彎曲度不大于50mm。鍛造工藝應(yīng)明確材料牌號(hào)，工件編號(hào)，坯料質(zhì)量與尺寸，主要變形過(guò)程的圖文展示，鍛造設(shè)備，主要工裝輔具等。鍛造過(guò)程中的關(guān)鍵過(guò)程參數(shù)（始鍛溫度、終鍛溫度、加熱保溫時(shí)間、變形記錄）進(jìn)行控制和記錄。鋼錠水口端作為主軸鍛件的法蘭端成型（連鑄坯無(wú)需區(qū)分兩端），或與客戶協(xié)商一致。熱處理主軸鍛后應(yīng)進(jìn)行正火+回火處理。最終熱處理需在結(jié)構(gòu)均勻的加熱爐內(nèi)進(jìn)行，且按照SAEAMS2750最新版規(guī)范或其他等同標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定對(duì)熱處理爐的進(jìn)行爐溫均勻性測(cè)試。淬火加熱爐及回火熱處理爐的精度應(yīng)達(dá)到±10℃以內(nèi)。鍛件在鍛后需進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理，調(diào)質(zhì)處理回火溫度應(yīng)≥580℃，其力學(xué)性能應(yīng)滿足表2的要求。如合同或技術(shù)協(xié)議有額外要求，可作相關(guān)材料機(jī)械性能試驗(yàn)。試驗(yàn)方法取樣位置、方向、數(shù)量空心主軸的拉伸、沖擊試樣應(yīng)采取自鍛件的延長(zhǎng)部位。空心主軸在主軸小端取縱向試樣和切向試樣，其中縱向沖擊試樣和切向試樣的取樣部位，應(yīng)在距離小軸端平面面二分之一處，最大不超過(guò)80mm處。主軸小端切向試樣，金相試樣根據(jù)需要可僅首件檢測(cè)或按比例檢測(cè)。取樣位置見圖1。每組試樣的數(shù)量為一個(gè)拉伸、三個(gè)沖擊，取樣數(shù)量按與客戶協(xié)商一致執(zhí)行?？招闹鬏S取樣圖拉伸試驗(yàn)拉伸實(shí)驗(yàn)按GB/T228.1的規(guī)定執(zhí)行。缺口沖擊試驗(yàn)沖擊試驗(yàn)按GB/T229的規(guī)定執(zhí)行。硬度檢驗(yàn)硬度檢驗(yàn)用便攜式里氏硬度計(jì)在工件表面上進(jìn)行，里氏硬度檢測(cè)按GB/T17394進(jìn)行。在120°三條母線上，檢測(cè)鍛件法蘭端、小軸端和中間段外圓表面的三處硬度。同一鍛件表面硬度差不應(yīng)超過(guò)30HBW,同一批鍛件的硬度相對(duì)差不應(yīng)超過(guò)50HBW。金相檢測(cè)晶粒度調(diào)質(zhì)后晶粒度按照GB/T6394進(jìn)行材料平均晶粒度檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)≥6級(jí)。外觀按照GB/T25136的規(guī)定執(zhí)行。夾雜物夾雜物應(yīng)按GB/T10561中A法檢查評(píng)定，夾雜物等級(jí)不應(yīng)超過(guò)表2的要求。夾雜物類型及允許級(jí)別A:硫化物B：氧化鋁類C：硅酸鹽類D：環(huán)狀氧化物類Ds類細(xì)系粗系細(xì)系粗系細(xì)系粗系細(xì)系粗系1.511.511111≤1.5檢驗(yàn)結(jié)果A、B、C、D、Ds五項(xiàng)之和≤4級(jí)。鍛件力學(xué)性能鍛件力學(xué)性能見表3。力學(xué)性能材料牌號(hào)熱處理狀態(tài)取樣方向力學(xué)性能（縱向）抗拉強(qiáng)度Rm/MPa屈服強(qiáng)度Rp0.2/MPa伸長(zhǎng)率A/%斷面收縮率Z/%沖擊功Akv/J硬度HBW42CrMo4（+Ni）調(diào)質(zhì)縱向710～900≥550≥15≥45（無(wú)Ni）時(shí)：縱向及切向平均≥27（-20℃），單個(gè)值≥19（含Ni）時(shí)：縱向及切向平均≥35（-30℃），單個(gè)值≥25230～290切向710～900≥550≥12≥3234CrNiMo6調(diào)質(zhì)縱向≥820≥640≥14≥52平均≥42（-40℃），單個(gè)值≥29260～300切向≥820≥640≥13≥43非客戶明確要求時(shí)，以性能指標(biāo)為驗(yàn)收依據(jù)，硬度僅作為參考，不作為驗(yàn)收依據(jù)。每支主軸需要按照GB/T4336的規(guī)定進(jìn)行化學(xué)成分的取樣測(cè)定，分析結(jié)果應(yīng)符合表1要求，取樣位置在小軸端本體的延長(zhǎng)試樣部分，取樣位置詳見取樣圖1，化學(xué)成分偏差需符合表4的要求。鍛件成品化學(xué)成分允許偏差質(zhì)量分?jǐn)?shù)%元素允許偏差%元素允許偏差%C±0.02P+0.003Si+0.03Mo±0.03Mn±0.04Cr±0.05S+0.003Ni+0.05±表示在同一事件中，偏差值的發(fā)生可能超過(guò)表1規(guī)定的范圍的上限數(shù)值或下限數(shù)值，僅有一種狀態(tài)存在。無(wú)損檢測(cè)超聲波檢測(cè)鍛件調(diào)質(zhì)熱處理并半精加工后，應(yīng)對(duì)鍛件進(jìn)行超聲波探傷。主軸超聲波檢測(cè)應(yīng)按照GB/T6402中的4級(jí)要求執(zhí)行,且檢測(cè)前主軸表面粗糙度需達(dá)到Ra6.3或更優(yōu)。超聲波儀器的綜合性能指標(biāo)應(yīng)滿足頻率2MHz～6MHz，直徑10mm～30mm，并應(yīng)使用雙晶探頭進(jìn)行空心主軸的檢測(cè)。超聲波檢測(cè)時(shí)確定掃查靈敏度的方法應(yīng)按GB/T6402-2008中的11要求執(zhí)行；不連續(xù)的分類按照GB/T6402-2008中的13.2要求執(zhí)行。磁粉探傷空心主軸精加工完畢后，應(yīng)對(duì)整體外圓表面進(jìn)行磁粉探傷,應(yīng)達(dá)到JB/T5000.15質(zhì)量等級(jí)1級(jí)。精加工機(jī)加工后交貨的主軸應(yīng)符合需方訂貨圖樣和技術(shù)要求規(guī)定的尺寸、公差和表面粗糙度要求。主軸的精加工應(yīng)按照有效圖紙和和技術(shù)要求進(jìn)行制造加工?？招闹鬏S未注尺寸公差按GB/T1804中M級(jí)的規(guī)定，未注形位公差按GB/T1184中H級(jí)的規(guī)定。所有銳角、銳邊應(yīng)倒圓。制造過(guò)程不準(zhǔn)許采用任何形式的焊接、熔覆或鍍層等添加材料的方式保證尺寸。表面防腐處理清洗鍛件表面應(yīng)按照ISO12944-4推薦的方式進(jìn)行清洗，徹底清除油、脂、臟物及NDT殘留物。表面處理噴漆表面經(jīng)噴砂處理后清潔度應(yīng)達(dá)到GB/T8923.1中Sa2?等級(jí)，噴砂后粗糙度應(yīng)達(dá)到GB/T13288.2中等(G)級(jí)別。熱噴金屬表面經(jīng)噴砂處理后清潔度應(yīng)達(dá)到GB/T8923.1中Sa3等級(jí)，噴砂后粗糙度應(yīng)達(dá)到GB/T13288.2粗糙(G)級(jí)別。表面鋅層的熱噴涂處理按GB/T9793的規(guī)定執(zhí)行。防腐層油漆干膜厚度按照GB/T13452.2執(zhí)行,熱噴金屬干膜厚度按照GB/T11374執(zhí)行。附著力按照GB/T9286進(jìn)行劃格試驗(yàn)，應(yīng)滿足GB/T9286中2級(jí)要求。按照GB/T5210進(jìn)行拉開法附著力檢驗(yàn)，要求≥5MPa。檢驗(yàn)規(guī)則檢驗(yàn)項(xiàng)目及批次鍛件檢驗(yàn)項(xiàng)目及批次見表5。檢驗(yàn)項(xiàng)目及批次序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)頻次1化學(xué)成分每爐取一試樣2外觀逐件3無(wú)損檢測(cè)逐件4力學(xué)性能逐件5晶粒度逐件6夾雜物逐件7精加工逐件驗(yàn)收主軸應(yīng)經(jīng)生產(chǎn)廠商質(zhì)檢部門按本文件檢驗(yàn)合格，并附產(chǎn)品合格證后方可出廠。需方有權(quán)選擇鍛件的某些試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)收，在驗(yàn)收過(guò)程中或以后的加工中發(fā)現(xiàn)鍛件不符合本文件或訂貨合同中規(guī)定的補(bǔ)充技術(shù)要求時(shí)，需方應(yīng)及時(shí)通知供方，雙方協(xié)商解決。供方應(yīng)向需方提供以下文件資料，應(yīng)至少包括以下內(nèi)容：合格證書；材質(zhì)證書；機(jī)械性能報(bào)告單；超聲波探傷報(bào)告；第一熱處理熱處理工藝曲線；調(diào)質(zhì)熱處理工藝曲線；成品尺寸檢測(cè)報(bào)告；其他檢驗(yàn)和需方需要補(bǔ)充檢驗(yàn)的結(jié)果。判定與復(fù)驗(yàn)當(dāng)拉伸試驗(yàn)中某一試驗(yàn)結(jié)果不合格時(shí)，可在主軸上與原試樣相鄰部位取兩個(gè)試樣進(jìn)行復(fù)試，兩個(gè)試樣的復(fù)試結(jié)果應(yīng)全部