ICS77.140.85 J32 备案号：45542—2014
中华人民共和国机械行业标准
JB/T8707—2014 代替JB/T8707—1998
300MW以上汽轮机无中心孔转子锻件
技术条件
The non-central hole rotor forgings for 3oo Mw steam turbines and above
-Technical specification
2014-05-06发布
2014-10-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T8707—2014
目 次
前言
范围规范性引用文件订货要求.
1 2 3 4 5 技术要求 6 检验规则和试验方法
制造工艺
验收和质量证明书. 8标志和包装.. 附录A（规范性附录）实心转子体锻钢件超声检测
图A.1 转子扫查要求. 图A.2 纵波直入射A1扫查图A.3 纵波直入射A2扫查.. 图A.4 纵波斜入射A3扫查. 图A.5 双晶探头纵波直入射C扫查图A.6 横波斜入射B1扫查图A.7 横波斜入射B2扫查.
11 11 11
2
12
表1化学成分表2成品化学成分允许偏差. 表3氢、氧、氮含量（质量分数）表4力学性能. 表5高温持久强度表A.1转子锻件超声检测扫查要求
10 JB/T8707—2014
前言
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准代替JB/T87071998《300MW以上汽轮机无中心孔转子锻件技术条件》，与JB/T8707-
1998相比主要技术变化如下：
增加了脱氧方法（见4.2.3）：将去应力处理的出炉温度由170℃～230℃修改为250℃以下（见4.4.3，1998年版的4.1.3.3）；修改了化学成分中30Cr1MolV钢的硅含量和30Cr2Ni4MoV钢中的硅、磷、硫、钼、铜、铝的含量（见表1，1998年版的表1）；修正了成品化学成分允许偏差的部分数据（见表2，1998年版的表2）；修改了力学性能中690和760强度级别的数据（见表4，1998年版的表4）：细化和明确了超声检测中对密集缺陷的要求（见5.4.3.3：1998年版的4.5.3.3）；根据非金属夹杂物的标准更新，修改了对非金属夹杂物的要求（见5.6.2：1998年版的4.7.2）：增加了对化学分析方法标准GB/T4336《碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法（常规法）》的规范性引用，增加了氧含量测定方法标准GB/T11261《钢铁氧含量的测定脉冲加热情气熔融-红外线吸收法》的规范性引用，增加了氮含量测定方法标准GB/T20124《钢铁氮含量的测定情性气体熔融热导法（常规方法）》的规范性引用（见第2章、6.1）；修改了拉伸试验的规范性引用标准（见6.2，1998年版的5.2）；修改了复试规则（见6.81998年版的5.8）。
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：上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂。 本标准主要起草人：沈红卫、王伟莉、陈雷。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
JB/T8707—1998。
II JB/T8707--2014
300MW以上汽轮机无中心孔转子锻件
技术条件
1范围
本标准规定了300MW以上汽轮机无中心孔转子体用经真空处理的合金钢锻件的订货要求、制造工艺、技术要求、检验规则和试验方法、验收和质量证明书及标志和包装。
本标准适用于300MW以上汽轮机在高温和（或）高应力下工作的无中心孔转子体锻件的订货、 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/T 231.1 金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法 GB/T2039 金属材料单轴拉伸变试验方法 GB/T4336 碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法（常规法） GB/T6394 金属平均晶粒度测定方法 GB/T105612005钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB/T11261 钢铁氧含量的测定脉冲加热情气熔融-红外线吸收法 GB/T20124 钢铁氨含量的测定情性气体熔融热导法（常规方法） JB/T8468 锻钢件磁粉检测 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 JB/T9021 汽轮机主轴和转子锻件的热稳定性试验方法 JB/T10061 A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件 JB/T10062 超声探伤用探头性能测试方法
3订货要求
3.1供方应有完善的质量保证体系，并具有生产足够数量同类材料、相近尺寸的有中心孔转子锻件的业绩。 3.2需方应在订货合同或订货协议中写明锻件图号、采用的标准、材料牌号和锻件强度级别以及本标准要求以外的检验项目。 3.3需方应提供标明力学性能试验取样位置的锻件订货图样和叶根槽深的精加工尺寸 3.4需方应在合同中注明要求参加现场检验的项目。
1 JB/T8707—2014
4制造工艺
4.1总则
无中心孔转子应按相应的有孔转子的成熟的热加工工艺进行制造，有重大变动时应取得需方同意。 4.2冶炼和浇注 4.2.1锻件用钢应采用电炉冶炼、钢包精炼或电渣重熔工艺。经需方同意也可采用保证质量的其他方法冶炼。 4.2.2钢液在浇注时应进行真空处理，以去除有害气体，特别是氢。在真空处理过程中，真空系统的能力应足以在开浇后的2min内就能将初始增高的压强降至较低值，通常应低于133Pa 4.2.330CrlMolV钢应采用硅脱氧，30Cr2Ni4MoV钢应采用真空碳脱氧。经双方协商也可采用其他方法脱氧。 4.3锻造 4.3.1钢锭上部和下部均应有足够的切除量，以确保成品锻件无缩孔、疏松，严重的偏析和其他有害缺陷。 4.3.2采用的锻造方法应尽可能使整个锻件得到均匀的组织结构。锻压机应有足够的能力，以使锻件的整个截面锻透。应尽可能保持锻件轴线与钢锭的中心线重合。除非订货协议另有规定，钢锭质量较好的一端应为靠近发电机的一端。 4.3.3钢锭可采用粗或直接锻成转子。如采用镦粗工艺，应在镦粗前将钢锭拔长，镦粗时轴向长度至少应减少30%。如采用直接锻造方法，则钢锭和转子最大直径处的截面积之比，对30CrIMolV钢锻件应大于2.75：1，对30Cr2Ni4MoV钢锻件应大于3.5：1。电渣锭除外。 4.4热处理 4.4.1锻后热处理
30CrlMolV钢锻件至少应进行一次980℃～1030℃的正火处理，正火后应回火，随后空冷或炉冷。 30Cr2Ni4MoV钢锻件应在835℃～1010℃范围内进行不少于两次不同温度的正火处理，在正火温
度下保持足够长的时间，以保证组织奥氏体化和均匀化，冷却到转变温度以下，随后进行回火，回火后炉冷或空冷。 4.4.2性能热处理
锻件粗加工后应在垂直状态下进行性能热处理。 30CrIMolV钢锻件应均匀加热至940℃～970℃，保温足够长时间后，均匀地鼓风，或采用油冷的
方式使轴身表面冷却至200℃以下，而后允许缓冷。只有经过需方同意，才可采用喷水冷却。在得到良好的相变组织以后，锻件应在不低于660℃的温度条件下回火，保温足够长的时间，再炉冷至300℃以下，而后允许出炉空冷。
30Cr2Ni4MoV钢锻件应均匀加热至830℃～860℃，充分保温后进行水淬或喷水淬火。在得到良好的相变组织以后，应在不低于570℃的温度条件下回火，保温足够长的时间，再炉冷至300℃以下，而后允许出炉空冷。 4.4.3去应力处理
在性能热处理及随后的粗加工以后，锻件应在低于最终回火温度15℃～50℃范围内去除应力，
2 JB/T87072014
但30CrLMoIV钢锻件的去应力处理温度不应低于620C，30Cr2Ni4MoV钢的去应力处理温度不应低于540℃。
锻件在去应力处理时应处于垂直状态，均匀加热，有足够的保温时间，以确保完全烧透。锻件冷却至370℃以前的冷却速度应不大于15℃/h，然后炉冷至250℃以下，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，应进行补充的拉伸试验经需方同意，可不进行去应力处理。
4.5机械加工 4.5.1在性能热处理以前，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检测前进行整体叶轮间的切槽和加工叶轮台阶。 4.5.2锻件在性能热处理后，去应力处理和热稳定性试验前进行第二次粗加工。 4.5.3在各项性能、超声检测合格后按需方订货图样规定尺寸公差进行加工。 4.6焊接
锻件制造商在转子锻件的制造过程及其包装过程中不得焊接。
5技术要求
5.1化学成分 5.1.1供方应对每炉（每包）钢液进行熔炼分析，分析结果应符合表1的规定。多炉合浇时还应报告权重平均分析结果。 5.1.2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，但允许有表2规定的偏差。 5.1.3每个锻件均应分析氢、氧氮含量，其结果应符合表3的规定。 5.2力学性能 5.2.1锻件的常规力学性能应符合表4的规定。同时转子体径向试样规定塑性延伸强度Rp0.2的最大值与最小值之差要求为：30CrIMo1V钢应不大于55MPa：30Cr2Ni4MoV钢锻件强度级别为690MPa时，其差值应不大于55MPa，强度级别为760MPa时，其差值应不大于70MPa。 5.2.2首批生产、工艺重大变动或特殊要求时，30CrlMolV钢锻件应采用光滑-缺口复合试样进行高温持久强度试验，结果应达到表5所列的要求。其中，100五持久强度指标为考核值，5000h持久强度指标为保证值。 5.2.3首批生产或有害残留元素超标时，30Cr2Ni4MoV钢锻件的时效试验和验收指标由供需双方商定。
表1化学成分
（质量分数，%）
材料牌号 CaMn Sib P S CrNiMo V Cu Al Sn Sbc As
1.05~ [1.00~0.21~
0.27~ o.70~ 0.20~
0.34 1.00 0.35 《0.0120.012 1.35 ≤0.50 1.30 0.29 ≤0.15≤0.010/≤0.015|≤0.0015≤0.020 0.20~
30Cr1MolV
1.50~3.25~ 0.25~ ~0.07~
30Cr2Ni4MoV≤0.35
≤0.10≤0.010≤0.010
2.00 3.750.60 10.15 ≤0.15≤0.010≤0.015≤0.0015≤0.020
0.40
1在力学性能达到要求的前提下，尽可能降低30Cr2Ni4MoV钢的碳含量， b当采用真空碳脱氧时，硅含量应不大于0.1% “Sb为目标值。
3 JB/T8707-2014
（质量分数，%）
表2 成品化学成分允许偏差
材料牌号 C Mn Si P s Cr Ni Mo V Cu Al Sn Sb As 30CrIMolv ±0.02 ±0.04 ±0.02+0.005 +0.005 ±0.05 +0.03 ±0.02±0.01 +0.02 +0.002 +0.002 +0.0002 +0.005 30Cr2Ni4MoV +0.02 ±0.03 +0.02 2+0.005+0.005 ±0.05 5±0.07 ±0.02±0.01 +0.02 +0.002 +0.002+0.0002 2+0.005
表3 氢、 氧、 氮含量 （质量分数）
材料牌号 30CrIMoIlV 30Cr2Ni4MoV
N ≤100×10-6 ≤70×10-6
H ≤1.0X10-6 ≤1.5X10-6
0 ≤30X×10- ≤35X10-6
表4力学性能
锻件强度级别
项目 Rpo.2 MPa Rm MPa
取样位置本体径向、轴端本体径向、轴端
690 690~790 ≥790 ≥18 ≥56 ≥95 ≤-18 ≥95
590 590~690 ≥720 ≥>15 ≥40 ≥8 ≤116 ≥75 30CrIMo1V
760 760~860 ≥860 ≥17 ≥53 ≥81 N17 ≥81
450mm (do=12.5 mm) % 本体径向、轴端
z % KV"J FATTso“C 上平台能量J
本体径向、轴端
本体径向本体径向本体径向
推荐用钢
30Cr2Ni4MoV
V型缺口冲击试验为一组三个试样的试验结果算术平均值，允许有 一个试样的试验结果低于规定值，但不应低于规定值的70%。
表5 高温持久强度
温度 ℃ 510 540 565 595 510 540
试验要求断裂时间≥100h 伸长率≥15%；断口不应在V型缺口处
应力 MPa
365 310 260 220 310 250
断裂时间≥5000h
5.3 硬度均匀性
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。在同一圆周上各点间的硬度差不应超过30HBW，在同一素线上的硬度差不应超过40HBW。 5.4 无损检测 5.4.1 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规定的夹杂和疏松。
4 JB/T8707---2014
5.4.2磁粉检测
锻件外圆表面精加工后，由需方对轴承部位表面和两轴身外端面及过渡区（必要时可对整个外圆表面）进行磁粉检测，供方应保证检测结果符合以下要求：
a）转子体外圆表面上不应有长度大于1.5mm的任何缺陷显示： b）同一条素线上两个缺陷之间的距离小于其中较大缺陷长度五倍时，按一个连续缺陷处理； c）转子体最终检查时，轴承部位除外，在其他允许打磨部位发现有大于1.5mm的缺陷显示，允许
进行局部打磨和抛光，抛光的深度不应超过1.6mm，并应与周围表面圆滑过渡。
5.4.3超声检测 5.4.3.1当量直径小于Φ1.6mm的单个分散缺陷信号不计，但杂波高度应低于当量直径$1.6mm幅度的50%
注：单个分散缺陷是指相邻两缺陷之间的距离大于其中较大缺陷当量直径10倍的缺陷。 5.4.3.2当量直径为?1.6mm～Φ3.5mm的所有缺陷均应记录其轴向、径向和周向位置并报告需方。当量直径为@1.6mm～@3.5mm的缺陷总数不应超过20个，不应存在当量直径大于@3.5mm的任何缺陷。 5.4.3.3叶根槽深加50mm范围内不应有密集缺陷。其余区域若检测出密集缺陷，应记录密集区尺寸及其轴向、径向和周向位置，并报告需方，以进行评审。密集缺陷的当量直下限为1.2mm。 5.4.3.4由缺陷引起底波衰减损失达到3dB时，应当记录，并报告给需方。 5.4.3.5不应有游动信号和条状缺陷信号。 5.4.3.6供方应向需方提供用2MHz~2.5MHz和4MHz~5MHz探头分别在转子体最大直径处两端及中间三处测得的材料衰减数据。 5.4.3.7当锻件的超声检测结果超出上述规定时，应由供需双方进行复验和讨论，载件是否可判合格应由需方决定。 5.4.3.8当超声检测发现达到记录水平的回波信号时，锻件是否可判合格应主需万决定。 5.5热稳定性试验
热稳定性试验结果应符合JB/T9021的规定。如果热稳定性试验由需方做，供方应对试验结果负责。 5.6金相组织 5.6.1锻件的平均晶粒度，30Cr1Mo1V钢不应粗于2.0级，30Cr2Ni4MoV钢不应粗于3.0级。 5.6.2锻件的A、B、C、DDS各类夹杂物均不应超过2.5级。 5.7残余应力
锻件应测定残余应力，其值不应大于表4中本体径向规定塑性延伸强度Rs02下限值的8%如果残余应力超过上述规定，锻件应按4.4.3的规定进行补充去应力回火，并重新测定残余应力和硬度值。 5.8尺寸和表面粗糙度
加工后的锻件应符合订货图样规定的尺寸、公差和表面粗糙度要求。
6检验规则和试验方法
6.1化学成分分析 6.1.1化学成分分析应按GB/T223、GB/T4336、GB/T11261、GB/T20124规定的方法或能保证分析
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