ICS77.140.85 J32 备案号：49749—2015
中华人民共和国机械行业标准
JB/T12139—2015
大型核电机组汽轮机整锻低压转子锻件
技术条件
LP integral rotor forgings of steam turbine for heavy nuclear power plant
--Technical specification
2015-04-30发布
2015-10-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T12139—2015
目 次
前言范围.
LI
1 2 规范性引用文件. 3 4 5
前期认可和首件认证. 订货要求制造工艺 5.1 冶炼和浇注 5.2 锻造... 5.3 热处理.. 5.4 机械加工 5.5 焊接. 6技术要求
2
.
6.1 化学成分 6.2 力学性能. 6.3 硬度 6.4 金相组织. 6.5 特殊试验.. 6.6 无损检测.. 6.7 硫印检查. 6.8 残余应力.. 6.9 热稳定性... 6.10 尺寸和表面粗糙度检验规则和试验方法.
E--E
6
........
7
上
7.1 化学成分分析。 7.2 力学性能试验 7.3 硬度试验 7.4 金相检验. 7.5 特殊试验 7.6 无损检测.. 7.7 硫印检查. 7.8 残余应力测定. 7.9 热稳定性试验 7.10 复试 8记录验收及质量证明书
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口
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9
9.1验收.. 9.2 质量证明书 10防锈处理、标志和包装.
10
I JB/T12139—2015
10 10 ..10
10.1 防锈处理 10.2 标志 10.3 包装.
表1 熔炼分析. 表2成品分析. 表3力学性能... 表4超声检测的时期、部位和方法. 表5磁粉检测的时期、部位和方法. 表6渗透检测的时期、部位和方法表7中心孔目视检查时期、部位和方法表8质量证明书中包括的试验报告明细。
4
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7
II JB/T12139—2015
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国大型铸锻件标准化技术委员会（SAC/TC506）归口。 本标准起草单位：哈尔滨汽轮机厂有限责任公司、二重集团（德阳）重型装备股份有限公司、中国
第一重型机械股份公司。
本标准主要起草人：白燕、张瑾、赵畅、崔晋娥、张国利、金嘉瑜本标准为首次发布。
II JB/T12139—2015
大型核电机组汽轮机整锻低压转子锻件
技术条件
1范围
本标准规定了1000MW等级核电汽轮机用30Cr2Ni4MoV合金钢整锻低压转子锻件的前期认可和首件认证、订货要求、制造工艺、技术要求、检验规则和试验方法、记录、验收及质量证明书等。
本标准适用于1000MW等级半转速四级核电汽轮机、经粗加工和性能热处理的30Cr2Ni4MoV合金钢整锻低压转子锻件的订货、制造、检查和验收。
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金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法 GB/T4236-1984钢的硫印检验方法 GB/T4341.1金属材料肖氏硬度试验第1部分：试验方法 GB/T6394金属平均晶粒度测定法 GB/T10561一2005钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB/T20066钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法 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 ASTME399金属材料线性-弹性平面应变断裂韧度Kic标准试验方法（StandardTestMethodfor
Linear-Strain Fracture Toughness Kic of Metallic Materials)
ASTME1820断裂韧性测量的标准试验方法（StandardTestMethodforMeasurementofFracture Toughness)
3前期认可和首件认证
3.1供方在制造需方1000MW等级汽轮机整锻低压转子锻件前应进行首件认证，首件转子锻件应带有中心孔。 3.2供方应在首件转子锻件制造之前按照需方的要求编制《首件转子锻件试制、检查和评定方案》，其中包括的检查项目及内容应由供需双方协商确定 3.3供方应严格按照经需方书面认可的《首件转子锻件试制、检查和评定方案》进行首件试制，在试制过程中，供需双方共同对首件转子锻件进行检查及评定。 3.4首件转子锻件试制成功后，供方应将所有制造工艺和检查程序固化，编制《转子锻件制造和质量控制计划》，提供给需方并取得需方的书面认可。在正式转子锻件生产中，未经需方书面许可，不得对 《转子锻件制造和质量控制计划》进行改动。
1 JB/T12139—2015
4订货要求
4.1只有通过需方首件评定的转子锻件制造商才可承接需方的订单。 4.2需方在订货合同书或技术协议中写明本标准编号、材料牌号以及除本标准要求以外的检验项目。 4.3需方应提供标明发电机端和力学性能试验取样位置和数量的锻件订货图样。 4.4若需方要求参加除本标准规定以外的现场检验项目，应在订货合同或技术协议中写明。
5制造工艺 5.1冶炼和浇注 5.1.1锻件用钢应采用碱性电炉冶炼加钢包精炼。 5.1.2钢液在浇注中应进行真空碳脱氧（VCD），以去除有害气体，特别是氢。未经需方同意不得使用其他方法脱氧。 5.1.3供方真空系统的能力应达到在开浇后的2min内就能将初始增高的压强降至较低值（通常应低于 133 Pa)。 5.2锻造 5.2.1钢锭上端、下端应有足够的切除量，以确保成品锻件无缩孔、疏松、严重的偏析和其他有害缺陷。 5.2.2锻件应在有足够能力的锻压机上锻造，以确保锻件整个截面充分锻透，并且应采用充分的锻造方法进行锻造，以使整个转子锻件获得尽可能均勾细化的组织，保证转子锻件在经性能热处理后具有良好的超声检测可探性。 5.2.3钢锭可采用镦粗或直接拔长的方法进行锻造，锻件锻造比应不小丁3.5，并应采取措施避免重皮、 折叠等缺陷的存在。 5.2.4应尽可能保持转子锻件的轴线与钢锭的中心线重合，除非技术协议另有规定，钢锭质量较好端应为发电机端。 5.2.5锻造成形后的锻件尺寸应尽可能接近订货图样上的尺寸，减少随后的机械加工量。 5.3热处理 5.3.1预备热处理
在锻造操作完成之后，在未对锻件进行适合几何形状的机械加工和化学成分分析前应进行预备热处理。 5.3.2均匀化处理
转子锻件应加热到适当的温度进行正火处理，并在该温度下保持足够长的时问，以保证组织奥氏体化和均匀化，然后以适当的速度冷却到适合转变的温度之后，进行回火，随后炉冷或空冷。 5.3.3性能热处理 5.3.3.1锻件应在垂直状态下进行性能热处理。 5.3.3.2锻件应均匀加热至临界温度以上，保温足够长的时间以便充分奥氏体化，然后进行水淬或喷水淬火，以确保锻件整体组织完全转变。在得到满意的相变组织后，锻件应进行回火，以达到规定的性能。 5.3.4去应力处理 5.3.4.1锻件应在垂直状态下进行去应力热处理。 2 JB/T12139—2015
5.3.4.2将锻件均匀加热到低于最终回火温度30℃～50℃，保温足够长的时间，以确保完全烧透，随后缓慢冷却。 5.4机械加工 5.4.1圆角
在各个制造工艺阶段，供方都应在锻件直径改变台阶过渡处保留适当的圆角。 5.4.2性能热处理前的粗加工 5.4.2.1在性能热处理之前，应对锻件的全部表面进行第一次粗加工，保留最小的工艺余量。 5.4.2.2在性能热处理之前，不准许钻中心孔，并应保留本体和轴端延长部位的试料区。 5.4.3超声检测前的机械加工 5.4.3.1需方订购的首台套（一般为三根或六根）转子锻件应钻中心孔来进行芯部区域的质量认证检查，并且检查结果应满足需方的要求。之后，供方可交付无中心孔转子锻件，并取消与中心孔相关的检查项目。 5.4.3.2对于钻中心孔转子，应采用能够套出芯部棒料的方法钻中心孔。同时芯棒直径应尽可能地接近中心孔直径。 5.4.3.3转子锻件的外形加.T为桶状，中心孔表面及外圆表面的粗糙度Ra应小于或等于6.3um，并且不得有妨碍无损检测的挤伤和切屑、涂料等杂质。 5.4.3.4供方应提交正式的超声检测前的机械加工图样。 5.4.4去应力处理前的机械加工
*
超声检测（包括外圆和中心孔）合格后，应将转子锻件加工到接近订货图样规定的尺寸，并套取除转子本体两端之外的中部试料区的试验用试棒。考虑到可能重新热处理，应保留本体两端试料区，但试料区下面的多余部分应予以切除。 5.4.5终加工 5.4.5.1去应力处理完成后，应将转子锻件外圆表面和中心孔表面加工到订货图样规定的表面粗糙度并套取本体两端试料区的试验用试棒，切除残留试料区。 5.4.5.2对于钻中心孔转子，当需要从两端钻中心孔并采用不同直径时，两孔的中心线应尽可能重合，衔接部位的小直径应平滑过渡到大直径。 5.4.5.3中心孔的同轴度应符合订货图样的规定。 5.4.5.4供方应提交取样图样（包括取样部位、方向和数量）。 5.5焊接
转子锻件在任何时候都不得进行焊接。
6技术要求
6.1化学成分 6.1.1熔炼分析
供方应对每炉（每包）钢液进行熔炼分析，多炉合浇时还应报告权重平均分析结果。分析结果应符
m JB/T12139—2015
合表1的规定。
表1 熔炼分析 Cr Ni Mo V Cu Al Sn Sb As
（质量分数，%）
材料牌号 C Mn Si
P
S
≤0.05≤0.007≤0.003 1.50~ 0.30~ 0.07~ ≤0.10≤0.005≤0.006≤0.0015≤0.010
3.25~
0.20~ 0.40
30Cr2Ni4MoV≤0.35
2.00 3.75 0.60 0.15
在力学性能达到要求的前提下，应尽可能降低钢的碳含量。
6.1.2成品分析
供方应对每个锻件进行成品分析。分析结果应符合表2的规定。
（质量分数，%）
表2 成品分析
材料牌号 c Mn Si P s Cr Ni Mo V Cu Al Sn Sb As
1.45~ 3.18~ 0.28~ 0.06~
0.17~
《0.12≤0.007≤0.008≤0.0017≤0.015
《0.07《0.0090.005
30Cr2Ni4MoV≤0.37
2.05 3.82 0.62 0.16
0.43
6.2力学性能
锻件的室温（21℃～27℃）力学性能应符合表3的规定。转子本体（同一试料区）的径向试样的屈服强度最大值与最小值之差应不大于55MPa。
表3力学性能
KV2 上平台能量 FATT'so
材料牌号 取样部位及方向 Rm Rpo.2
Z %
A %
J
℃
MPa MPa 724~ 862
J
本体径向轴端纵向心部
从17 Λ15
≥17 ≥50 ≥68 ≥82
≥621
30Cr2Ni4MoV
≥724
6.3硬度
锻件在性能热处理后检查硬度的均匀性，硬度的绝对值供参考，各点问的硬度差不应超过30HBW 或4HSD。 6.4金相组织 6.4.1锻件的平均晶粒度不应粗于3.0级。 6.4.2锻件的A、B、C、D、DS五种类型夹杂物均不应超过2.5级。 6.5特殊试验
对于需方订购的首台套（一般为三根或六根）钻中心孔的转子锻件，还应用中心孔棒料进行下列测试，并报告实测结果：
a）断裂韧度Kic和Jic b）低周疲劳性能和疲劳裂纹扩展速率。
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