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GB/T 36042-2018

基本信息

标准号: GB/T 36042-2018

中文名称:超超临界汽轮机转子体锻件技术条件

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:现行

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标准内容

ICS27.040
中华人民共和国国家标准
GB/T36042—2018
超超临界汽轮机转子体锻件技术条件Specification of rotor forgings for ultra-supercritical steam turbine2018-03-15发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2018-10-01实施
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国汽轮机标准化技术委员会(SAC/TC172)归口。GB/T36042—2018
本标准起草单位:上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂、上海发电设备成套设计研究院有限责任公司、哈尔滨汽轮机厂有限责任公司。本标准主要起草人:沈红卫、梅林波、陈纪伟、陈雷、吴令萍、周欣康、谭振山、戴佩琨、孙福民、崔建国。
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1范围
超超临界汽轮机转子体锻件技术条件GB/T36042—2018
本标准规定了超超临界汽轮机用转子体锻件的订货要求、制造工艺,技术要求、检验规则和试验方法,验收和质量证明书、标志和包装本标准适用于超超临界汽轮机转子体锻件的订货、制造与检验。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T223(所有部分)钢铁及合金化学分析方法GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法GB/T229
金属材料夏比摆锤冲击试验方法GB/T231.1
GB/T2039
金属材料布氏硬度试验第1部分:试验方法金属材料单轴拉伸蠕变试验方法GB/T6394—2017金属平均晶粒度测定方法GB/T10561—2005
JB/T8468
JB/T8888
JB/T9021
3订货要求
钢中非金属夹杂物含量的测定
标准评级图显微检验法
锻钢件磁粉检测
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汽轮机主轴和转子锻件的热稳定性试验方法供方应有完善的质量保证体系,具有生产过类似材料、相近尺寸的转子锻件的业绩。3.1
供方制造的首件产品应进行质量评定.评定项目由供需双方商定3.3需方应在订货合同中写明采用的标准、材料牌号,包括相应的技术要求、检验项目或本标准要求以外的其他检验项目。
3.4需方应提供标明力学性能试验取样位置的锻件订货图样。3.5需要时,需方应在合同中注明要求参加现场检验的项目。3.6用户在验收试验过程中,或进一步的加工过程中(包括使用中)发现的问题,以及对可能出现的问题的处置方法应在协议中商定。3.7用户有特殊要求的材料应在协议中规定。4制造工艺
4.1冶炼和浇注
4.1.1锻件用钢应采用电炉冶炼并经钢包精炼和真空碳脱氧处理,或采用电渣重熔工艺冶炼。经需方同意,也可采用保证质量的其他冶炼方法。1
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GB/T36042—2018
4.1.2钢水在浇注中应进行真空除气处理,去除有害气体(特别是氢)。在真空处理过程中,真空系统应能保证在开始浇注后的2min内,将初始增高的压强降至低值,通常应低于133Pa。4.1.3锻件采用电渣重熔钢锭制造时,电渣重熔使用的电极应由经过真空处理的钢制造。4.1.4锻件采用非电渣重熔钢锭制造时·应采用高径比合适的短粗钢锭,以将偏析控制在允许的范围内。
4.2锻造
4.2.1钢锭上下部均应有足够的切除量,确保成品锻件无缩孔、疏松、严重的偏析或其他有害缺陷4.2.2锻件应在具有足够能力的锻压机上锻造,使整个锻件组织均匀,锻件轴线应与钢锭的中心线一致。采用真空浇注钢锭时,钢锭顶端应为靠近发电机的一端,采用电渣重熔钢锭时,钢锭布置方向可由供方首行决定
4.2.3锻件应采用镦粗拔长工艺锻造。锻件的轴身总锻造比应大于或等于3.5。采用电渣重熔锭或其他特殊锻造方法时锻造主变形方式可由供需双方协商确定。4.3热处理
4.3.1锻后热处理
锻造成形后,锻件应进行锻后热处理,要求如下:一10%Cr系列高、中压转子锻件锻后应进行等温退火处理。一3.5%NiCrMoV系列低压转子锻件应在840℃~1010℃范围内进行正火处理。直径大于或等于900mm的锻件正火应不少于两次。锻件应在正火温度下保持足够长的时间,以保证组织奥氏休化和均勾化,冷却到转变温度以下,随后进行回火处理,回火后炉冷或空冷。4.3.2性能热处理
转子锻件粗加工后应在垂直状态下按以下要求进行性能热处理,以获得规定的性能:10%Cr系列高、中压转子锻件应均匀加热至1050℃1110℃,充分保温后进行油冷或喷雾淬火.在得到良好的相变组织后.应在适当温度下回火两次:第一次回火温度为550℃~590℃第二次回火温度天于或等于650C。在保证力学性能要求的前提下,尽可能提高第二次回火温度,但第二次回火温度不应超过钢的下临界点温度。锻件回火应炉冷到250℃以下出炉空冷。
3.5%NiCrMoV系列低压转子锻件应均匀加热至830C~860℃,充分保温后进行水率或喷水淬火,在得到良好的相变组织后,应在大于或等于570℃下回火,保温足够长的时间,炉冷到300℃以下出炉空冷。
4.3.3去应力处理
在性能热处理及随后的粗加工完成后(有孔转子应在打中心孔后),应在低于最终回火温度15℃~40℃范围内进行去应力处理。锻件在去应力处理时应处于垂直状态,均加热,保温足够长时间,确保完全热透。锻件应以小于或等于15℃/h的冷却速度冷却至370℃,之后炉冷至170℃~230℃,再出炉空冷。
经需方同意,去应力处理温度可高于本标准规定的上限。去应力处理后,应进行补充的力学性能试验。
残余应力合格的锻件,如不进行去应力处理,应经需方书面同意。2
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4.4机械加工
GB/T36042—2018
4.4.1性能热处理前,应对锻件的全部表面进行第一次粗加工。未经需方同意,不得在性能热处理和正式超声波检测前进行整体叶轮间的切槽和加工叶轮台阶。4.4.2锻件应在性能热处理后·去应力处理租热稳定试验前进行第二次租加工4.4.3有中心孔(或盲孔)的锻件,应按订货图样规定的尺寸和极限偏差打孔,并套取中心孔芯棒试料:去应力处理后精镗中心孔,用不掩盖缺陷的方法进行抛磨使表面粗糙度Ra达到1.6um。4.4.4转子锻件的交货尺寸及表面粗糙度应符合订货图样的规定:4.5焊接
4.5.1制造和包装运输过程中,不应对锻件进行任何形式的焊接。4.5.2若10%Cr系列高、中压转子锻件轴颈处有特殊堆焊要求,且需要由供方完成时,具体焊接工艺方法、焊接技术要求,焊后热处理和检验要求等应按供需双方商定的标准或技术协议的规定执行5技术要求
化学成分
5.1.1高、中压转子锻件选用10%Cr系列材料,低压转子锻件选用3.5%NiCrMoV系列材料,材料牌号应符合表1的规定
5.1.2供方应对每炉(包)钢水进行熔炼分析,分析结果应符合表1的规定。5.1.3供方应对每个锻件进行成品分析,分析结果应符合表1的规定,但允许有符合表2规定的偏差。5.1.4每个锻件应分析氢、氧、氮的气体含量,其结果应符合表3的规定。5.2力学性能
5.2.1室温力学性能应符合表4的规定。高,中压转子锻件本体的各试样规定塑性延伸强度R的最大与最小值之差应小于或等于50MPa,低压转子锻件本体的各试样规定塑性延仲强度Ro的最大与最小值之差应小于或等于70MPa
5.2.2首批生产、工艺重大变动或需方有特殊要求时·高、中压转子锻件应进行高温持久强度试验·试验结果应符合表5的规定。
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材料牌号
12CrloMoiWINiVNbN
13Cr10Mo1NiVNbN
14Cr10NiMoWVNbN
15CrloNiMoWVNbN
5.3硬度均匀性
试验温度
表5高温持久强度
断裂时间
≥500
GB/T36042—2018
试验要求
本体径向和中心孔轴向取样
采用光滑-缺口复合试样
断口不得在V型缺口处
本体径向取样
采用光滑-缺口复合试样
断口不得在V型缺口处
锻件在性能热处理后应检查硬度的均勾性,硬度的绝对值供参考。同一圆周上各点间的硬度差应小于或等于30HBW,在同一母线上的硬度差应小于或等于40HBW5.4无损检测
一般要求
锻件不应有裂纹、白点、缩孔、折叠、过度的偏析以及超过允许的夹杂物和疏松5.4.2磁粉检验
锻件精加工后,由需方对外表面进行磁粉检验,供方应保证检查结果符合以下要求:转子体外圆表面上不允许有长度大于1.5mm的任何缺陷显示:同一母线上两个缺陷之间的距离小于其中较大缺陷长度的5倍时,按一个连续缺陷处理:转子体最终检查时,除轴承支承部位外,在其他部位者发现有大于1.5mm的缺陷显示,允许进行局部打磨和抛光.抛光深度不应超过1.6mm,并应与周围表面圆滑过渡。5.4.3超声波检测
锻件应进行超声波检测,检验方法和验收标准应符合供需双方商定的标准或技术协议的规定。5.4.4中心孔检验
有孔锻件的中心孔精镗或打磨至表面粗糙度达到Ra1.6um后,进行中心孔检验,其验收要求如下:
长度等于或大于1.5mm的缺陷应记录其轴向和周向的位置,并报告需方:在60cm的范围内,不允许有3个及以上长度大于1.5mm的可见缺陷或9个及以上长度小7
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于或等于1.5mm的可见缺陷;
内孔表面同一母线上所有缺陷的总长度应小于或等于50mm;一不允许有任何撕裂状的分叉缺陷;一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5倍时,按一条连续缺陷处理;一不允许有长度大于3mm的可见缺陷及非金属夹杂物组成的密集区;一不符合验收要求的缺陷,征得需方同意后,允许对缺陷进行局部打磨和抛光,但打磨和抛光的深度不应超过1.6mm,并应与周围表面圆滑过渡5.5金相组织
5.5.1平均晶粒度:10%Cr钢不应粗于GB/T6394一2017规定的2.0级,3.5%NiCrMoV钢不应粗于GB/T6394—2017规定的3.0级。
5.5.2夹杂物:锻件的A,B、C、D、DS各类夹杂物均不应超过GB/T105612005规定的2.5级,5.6残余应力
转子锻件应进行残余应力测定,残余应力值应小于或等于60MPa。如果残余应力超过该规定,锻件应进行补充去应力处理,并且重新进行残余应力和硬度值测定5.7热稳定性
热稳定性试验结果应符合JB/T9021的规定。当热稳定性试验由需方进行时,供方应对试验结果负责。
5.8尺寸和表面粗糙度
交货的转子锻件应符合订货图样规定的尺寸、公差和表面粗糙度的要求。6检验规则和试验方法
6.1化学成分分析Www.bzxZ.net
6.1.1化学成分应按GB/T223规定的方法或能保证分析质量的其他方法进行6.1.2每炉(包)钢水可于浇注时取样测定钢水的化学成分,多炉合浇时还应报告权重平均分析结果。无法进行熔炼分析时,允许用成品分析代替熔炼分析。从锻件上取样时,其分析结果应符合成品分析要求。
6.1.3成品分析(包括气体含量分析)的取样按需方提供的取样图进行。6.2力学性能试验
6.2.1拉仲试验按GB/T228.1规定的方法进行;冲击试验按GB/T229规定的方法进行,冲击试样槽口方向应与转子体的轴线平行。6.2.2转子体的径向、端部轴向和中心孔试样应按图样规定的部位、方向和数量切取,一般应取在距热处理状态的表面40mm以下
6.2.3高温持久试验可由需方进行,试验方法按GB/T2039的规定进行。6.3硬度检验
在每个锻件的两轴颈及轴身部位的外圆表面,每隔90°测一点(共12点)。硬度试验按GB/T231.1规定的方法进行。
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