ICS 77.140.85 J32 备案号：49747—2015
B
中华人民共和国机械行业标准
JB/T12137—2015
风力发电机组主轴锻件 技术条件 Shaft forgings used for wind turbineTechnical 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/T12137—2015
目 次
前言， 1 范围
I
规范性引用文件订货要求. 制造工艺. 4.1冶炼. 4.2 锻造... 4.3 热处理... 4.4 机械加工 5技术要求. 5.1 化学成分， 5.2 力学性能， 5.3 硬度. 5.4 无损检测 5.5 晶粒度.. 5.6 尺寸和表面粗糙度 6 检验规则和试验方法. 6.1 化学成分分析. 6.2 力学性能试验 6.3 硬度检验 6.4 无损检测. 6.5 晶粒度检验 6.6 复试， 6.7 重新热处理 7 验收和质量证明书. 8 标志和包装..
2 3 4
表1钢的化学成分表2成品化学成分允许偏差表3主轴力学性能. JB/T12137—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：中原特钢股份有限公司、二重集团（德阳）重型装备股份有限公司。 本标准主要起草人：王怡群、高全德、王兴旺、张丹、孔财智、李军普、赵莉莉。 本标准为首次发布。
I JB/T12137—2015
风力发电机组主轴锻件 技术条件
1范围
本标准规定了风力发电机组主轴锻件的订货要求、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。
本标准适用于风力发电机组主轴锻件（以下简称主轴）的订货、制造和检验。
2天 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/T 223.11 钢铁及合金铬含量的测定可视滴定或电位滴定法 GB/T 223.23 钢铁及合金 镍含量的测定丁二酮分光光度法 GB/T 223.26 钢铁及合金 钼含量的测定 硫氰酸盐分光光度法 GB/T 223.60 钢铁及合金化学分析方法高氯酸脱水重量法测定硅含量 GB 223.62 钢铁及合金化学分析方法乙酸丁酯萃取光度法测定磷量 GB 223.63 钢铁及合金化学分析方法高碘酸钠（钾）光度法测定锰量 GB/T 223.68 钢铁及合金化学分析方法管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法 测定硫含量 GB/T 223.69 钢铁及合金碳含量的测定管式炉内燃烧后气体容量法 GB/T 223.82 钢铁氢含量的测定情气脉冲熔融热导法 GB/T 228.1 金属材料： 拉伸试验第1部分：室温试验方法 GB/T 229 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/T 4336 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/T 6394 金属平均晶粒度测定法 GB/T 6402 钢锻件超声检测方法 GB/T 11261 钢铁氧含量的测定 脉冲加热情性熔融一红外线吸收法 GB/T 20123 钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法（常规方法） GB/T 20124 钢铁氮含量的测定惰性气体熔融热导法（常规方法） JB/T5000.15 重型机械通用技术条件第15部分：钢锻件无损检测
3订货要求
3.1需方应在订货合同中规定所执行的标准、主轴的名称、材料牌号、型号、交货状态、供货数量以及其他附加说明。 3.2需方应向供方提供订货图样和相关的精加工图样，并标明主轴的尺寸、公差、表面粗糙度。必要时注明主轴的重要部位。 3.3当需方有补充要求时，应经供需双方商定。
1 JB/T12137—2015
4 制造工艺
4.1冶炼
主轴用钢应采用电炉冶炼，炉外精炼并经真空除气。经需方同意，也可采用能保证质量的其他方法冶炼。 4.2 锻造
主轴应用钢锭直接锻造成形。应尽可能保持主轴轴线与钢锭的中心线重合，钢锭两端应有足够的切除量，确保主轴无缩孔、严重的偏析及其他有害的缺陷。主轴应在有足够吨位的锻压设备上锻造成形，锻造比应大于3.5，确保锻透和组织均匀。除非订货合同另有规定，钢锭质量较好的一端应为法兰端。 4.3 热处理 4.3.1 锻后热处理为正火，以改善组织和机械加工性能。 4.3.2 主轴粗加工后进行调质热处理。 4.4机械加工 4.4.1 主轴锻件调质热处理后按需方订货图样规定的尺寸和公差进行加工。 4.4.2 在制造和包装过程中，主轴不得进行焊接。
5技术要求
5.1化学成分
供方应对每炉钢液进行熔炼分析，分析结果应符合表1的规定。钢中的氢、氧和氮含量（质量分数）
的要求为：氢含量不大于2.0×10-°，氧含量不大于3.0×10-5，氮含量不大于1.0×10-4。当需方有特殊要求时，供方应对主轴进行成品分析，其具体要求应在合同或图样中规定。成品分析结果允许有表2 规定的偏差。
表 1 钢的化学成分
（质量分数，%）
材料牌号 42CrMoA 0.38~0.45 ≤0.400.60~0.90 ≤0.025 ≤0.0150.90~1.20|0.15~0.30 ≤0.60 ≤0.25 ≤0.20≤0.005 34CrNiMoA0.30~0.38 ≤0.400.50~0.80 ≤0.025 ≤0.0151.30~1.700.15~0.30 01.30~1.70 ≤0.25 ≤0.20≤0.005
Ni
c
Si
Mn
Cr
Mo
Cu B
P
S
V
表2 成品化学成分允许偏差
（质量分数，%）
Si
P
v
B
C ±0.02 +0.03 ± 0.04 +0.005 +0.005 ± 0.05 ±0.03 +0.05 +0.02 +0.002 +0.000 3
Mn
S
Cr
Mo
Ni
Cu
5.2 力学性能
除非用户有特殊规定，主轴力学性能应满足表3的规定。 42CrMoA主轴夏比冲击（V型缺口）试验温度为-30℃， 34CrNiMoA主轴夏比冲击试验温度为
-40℃。夏比冲击吸收能量按三个试样的算术平均值验收，允许其中一个试样的试验结果低于表3的规定值，但不应低于规定值的70%。
2 JB/T12137—2015
表3主轴力学性能
Rm MPa ≥ 800 600 850 800
KV2 J ≥ 27 25 45 45
Rp0.2 MPa
A % ≥ 12 12 12 12
z % ≥ 45 45 50 50
材料牌号
取样方向
切向纵向切向纵向
640 470 650 600
42CrMoA
34CrNiMoA
5.3 硬度
主轴在性能热处理后应检查硬度均匀性，同一主轴表面的硬度差不应超过30HBW。 5.4无损检测 5.4.1 一般要求
主轴不应有裂纹、白点、缩孔、折叠、严重的偏析和严重的非金属夹杂物聚集等影响使用性能和表面质量的缺陷。对于有中心孔的主轴应进行内孔表面检查，内孔表面应干净，且没有污点、热剥落、铁锈、工具碎片、磨削痕迹、划痕及螺旋流向线等，不同孔径之间应平滑过渡，不应有尖角或尖缘。 5.4.2 2超声检测
主轴在调质热处理并粗车表面后进行100%超声检测，供方应保证检测结果符合以下要求： a）当量平底孔直径小于或等于@3mm的单个分散缺陷不计，大于当量平底孔直径3mm的缺陷
应做记录； b）单个点状不连续的当量平底孔直径缺陷最大允许为5mm： c）不应存在大于或等于当量平底孔直径@3mm密集形点状不连续，不应存在长条形不连续； d）底波降低系数应小于或等于0.5。
5.4.3 磁粉检测
主轴在外圆表面精加工后，对主轴整个外圆表面及两端面进行磁粉检测，供方应保证检测结果符合以下要求：
a）记录限为大于或等于1mm，评定框为148mm×105mm； b）单个线性磁痕允许的最大长度L和成排磁痕允许的最大长度L。为2mm； c）评定框内允许的线性磁痕累积最大长度为5mm： d）评定框内允许的单个圆形磁痕的尺寸为3mm； e）评定框内允许的最大磁痕数量为5个。
5.5晶粒度
主轴调质后平均晶粒度应大于或等于6.0级。 5.6尺寸和表面粗糙度
加工后的主轴应符合订货图样规定的尺寸、公差和表面粗糙度要求。
en JB/T12137—2015
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/T223.11、GB/T223.23、GB/T223.26、GB/T223.60、GB223.62、GB223.63、 GB/T223.68、GB/T223.69、GB/T223.82或GB/T4336规定的方法进行，其中氧、氮含量的测定分别按 GB/T11261和GB/T20124规定的方法进行，总碳硫含量的测定按GB/T20123规定的方法进行。 6.1.2应于每炉（每包）钢液浇注时取样测定其化学成分。 6.1.3成品分析试样取自主轴的小头端延长部分1/2半径处，也可利用1/2半径处性能检测试样进行成品分析。 6.2力学性能试验 6.2.1取样方法 6.2.1.1试样应在调质热处理后切取。 6.2.1.2除非用户有特殊规定，应按如下位置取样：
a）纵向试样：在小头端延长部分的1/2半径处取一组试样； b）切向试样：在两端的延长或加大部分距外表面12.5mm处各取一组试样。
6.2.1.3取样数量：每组试样为一个拉伸试样和三个冲击试样。 6.2.2 试验方法
拉伸试验按GB/T228.1规定的方法进行。 冲击试验按GB/T229规定的方法进行。
6.3硬度检验 6.3.1轴身表面硬度检验按GB/T231.1的规定进行。 6.3.2轴身表面硬度沿四条等分圆周的素线测定，每条素线上均匀测4点硬度，共测16点硬度。法兰盘沿两条垂直的直径线测定，每条线上均匀测6点硬度，共12点硬度。
6.4无损检测
超声检测按GB/T6402的规定进行。 磁粉检测按JB/T5000.15的规定进行。
6.5晶粒度检验
晶粒度检验在主轴小头端1/2半径处取样，并按GB/T6394的规定进行，也可采用冲击试样进行晶粒度检验。 6.6复试 6.6.1如果力学性能试验中某一试验结果不合格，允许进行复试。复试的试样应取自原试样相邻部位，取双倍试样进行复试。所有复试结果均应满足规定的要求。 6.6.2如力学性能试验因白点和裂纹不合格者不得复试。 6.7重新热处理
当主轴的任一力学性能复试结果仍不合格时，可重新进行热处理，并重新取样试验，重新热处理次
4 JB/T12137—2015
数不得超过两次，回火次数不限，
7 验收和质量证明书
7.1 供方应向需方验收人员提供必要的方便条件，以便于需方验收人员进行现场检验工作。需方检验人员不应对供方的生产造成不必要的妨碍。 7.2需方有权选择主轴的某些试验项目进行验收，在验收和以后的加工中，发现主轴不符合本标准和订货合同中规定的补充技术要求条款时，需方应及时通知供方，双方协商解决。 7.3供方应向需方提供质量证明书，质量证明书应包括以下内容：
a）合同号； b）主轴图号； c）产品执行标准编号和材料牌号： d）熔炼方法、熔炼炉号： e）熔炼分析结果； f）主轴的实际锻造比； g）力学性能试验报告； h）磁粉检测报告； i）超声检测报告； j）其他检验和需方要求补充检验的结果； k）交货主轴的实际尺寸和重量
8 标志和包装
8.1 供方应在每支主轴的法兰盘外圆打上合同号、图号、熔炼炉号、锭号和厂名标志等 8.2 供方应对主轴外表面进行适当的保护，以防止运输和保管过程中损坏或腐蚀，
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2015-04-30发布
2015-10-01实施
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目 次
前言， 1 范围
I
规范性引用文件订货要求. 制造工艺. 4.1冶炼. 4.2 锻造... 4.3 热处理... 4.4 机械加工 5技术要求. 5.1 化学成分， 5.2 力学性能， 5.3 硬度. 5.4 无损检测 5.5 晶粒度.. 5.6 尺寸和表面粗糙度 6 检验规则和试验方法. 6.1 化学成分分析. 6.2 力学性能试验 6.3 硬度检验 6.4 无损检测. 6.5 晶粒度检验 6.6 复试， 6.7 重新热处理 7 验收和质量证明书. 8 标志和包装..
2 3 4
表1钢的化学成分表2成品化学成分允许偏差表3主轴力学性能. JB/T12137—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：中原特钢股份有限公司、二重集团（德阳）重型装备股份有限公司。 本标准主要起草人：王怡群、高全德、王兴旺、张丹、孔财智、李军普、赵莉莉。 本标准为首次发布。
I JB/T12137—2015
风力发电机组主轴锻件 技术条件
1范围
本标准规定了风力发电机组主轴锻件的订货要求、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。
本标准适用于风力发电机组主轴锻件（以下简称主轴）的订货、制造和检验。
2天 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/T 223.11 钢铁及合金铬含量的测定可视滴定或电位滴定法 GB/T 223.23 钢铁及合金 镍含量的测定丁二酮分光光度法 GB/T 223.26 钢铁及合金 钼含量的测定 硫氰酸盐分光光度法 GB/T 223.60 钢铁及合金化学分析方法高氯酸脱水重量法测定硅含量 GB 223.62 钢铁及合金化学分析方法乙酸丁酯萃取光度法测定磷量 GB 223.63 钢铁及合金化学分析方法高碘酸钠（钾）光度法测定锰量 GB/T 223.68 钢铁及合金化学分析方法管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法 测定硫含量 GB/T 223.69 钢铁及合金碳含量的测定管式炉内燃烧后气体容量法 GB/T 223.82 钢铁氢含量的测定情气脉冲熔融热导法 GB/T 228.1 金属材料： 拉伸试验第1部分：室温试验方法 GB/T 229 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/T 4336 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/T 6394 金属平均晶粒度测定法 GB/T 6402 钢锻件超声检测方法 GB/T 11261 钢铁氧含量的测定 脉冲加热情性熔融一红外线吸收法 GB/T 20123 钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法（常规方法） GB/T 20124 钢铁氮含量的测定惰性气体熔融热导法（常规方法） JB/T5000.15 重型机械通用技术条件第15部分：钢锻件无损检测
3订货要求
3.1需方应在订货合同中规定所执行的标准、主轴的名称、材料牌号、型号、交货状态、供货数量以及其他附加说明。 3.2需方应向供方提供订货图样和相关的精加工图样，并标明主轴的尺寸、公差、表面粗糙度。必要时注明主轴的重要部位。 3.3当需方有补充要求时，应经供需双方商定。
1 JB/T12137—2015
4 制造工艺
4.1冶炼
主轴用钢应采用电炉冶炼，炉外精炼并经真空除气。经需方同意，也可采用能保证质量的其他方法冶炼。 4.2 锻造
主轴应用钢锭直接锻造成形。应尽可能保持主轴轴线与钢锭的中心线重合，钢锭两端应有足够的切除量，确保主轴无缩孔、严重的偏析及其他有害的缺陷。主轴应在有足够吨位的锻压设备上锻造成形，锻造比应大于3.5，确保锻透和组织均匀。除非订货合同另有规定，钢锭质量较好的一端应为法兰端。 4.3 热处理 4.3.1 锻后热处理为正火，以改善组织和机械加工性能。 4.3.2 主轴粗加工后进行调质热处理。 4.4机械加工 4.4.1 主轴锻件调质热处理后按需方订货图样规定的尺寸和公差进行加工。 4.4.2 在制造和包装过程中，主轴不得进行焊接。
5技术要求
5.1化学成分
供方应对每炉钢液进行熔炼分析，分析结果应符合表1的规定。钢中的氢、氧和氮含量（质量分数）
的要求为：氢含量不大于2.0×10-°，氧含量不大于3.0×10-5，氮含量不大于1.0×10-4。当需方有特殊要求时，供方应对主轴进行成品分析，其具体要求应在合同或图样中规定。成品分析结果允许有表2 规定的偏差。
表 1 钢的化学成分
（质量分数，%）
材料牌号 42CrMoA 0.38~0.45 ≤0.400.60~0.90 ≤0.025 ≤0.0150.90~1.20|0.15~0.30 ≤0.60 ≤0.25 ≤0.20≤0.005 34CrNiMoA0.30~0.38 ≤0.400.50~0.80 ≤0.025 ≤0.0151.30~1.700.15~0.30 01.30~1.70 ≤0.25 ≤0.20≤0.005
Ni
c
Si
Mn
Cr
Mo
Cu B
P
S
V
表2 成品化学成分允许偏差
（质量分数，%）
Si
P
v
B
C ±0.02 +0.03 ± 0.04 +0.005 +0.005 ± 0.05 ±0.03 +0.05 +0.02 +0.002 +0.000 3
Mn
S
Cr
Mo
Ni
Cu
5.2 力学性能
除非用户有特殊规定，主轴力学性能应满足表3的规定。 42CrMoA主轴夏比冲击（V型缺口）试验温度为-30℃， 34CrNiMoA主轴夏比冲击试验温度为
-40℃。夏比冲击吸收能量按三个试样的算术平均值验收，允许其中一个试样的试验结果低于表3的规定值，但不应低于规定值的70%。
2 JB/T12137—2015
表3主轴力学性能
Rm MPa ≥ 800 600 850 800
KV2 J ≥ 27 25 45 45
Rp0.2 MPa
A % ≥ 12 12 12 12
z % ≥ 45 45 50 50
材料牌号
取样方向
切向纵向切向纵向
640 470 650 600
42CrMoA
34CrNiMoA
5.3 硬度
主轴在性能热处理后应检查硬度均匀性，同一主轴表面的硬度差不应超过30HBW。 5.4无损检测 5.4.1 一般要求
主轴不应有裂纹、白点、缩孔、折叠、严重的偏析和严重的非金属夹杂物聚集等影响使用性能和表面质量的缺陷。对于有中心孔的主轴应进行内孔表面检查，内孔表面应干净，且没有污点、热剥落、铁锈、工具碎片、磨削痕迹、划痕及螺旋流向线等，不同孔径之间应平滑过渡，不应有尖角或尖缘。 5.4.2 2超声检测
主轴在调质热处理并粗车表面后进行100%超声检测，供方应保证检测结果符合以下要求： a）当量平底孔直径小于或等于@3mm的单个分散缺陷不计，大于当量平底孔直径3mm的缺陷
应做记录； b）单个点状不连续的当量平底孔直径缺陷最大允许为5mm： c）不应存在大于或等于当量平底孔直径@3mm密集形点状不连续，不应存在长条形不连续； d）底波降低系数应小于或等于0.5。
5.4.3 磁粉检测
主轴在外圆表面精加工后，对主轴整个外圆表面及两端面进行磁粉检测，供方应保证检测结果符合以下要求：
a）记录限为大于或等于1mm，评定框为148mm×105mm； b）单个线性磁痕允许的最大长度L和成排磁痕允许的最大长度L。为2mm； c）评定框内允许的线性磁痕累积最大长度为5mm： d）评定框内允许的单个圆形磁痕的尺寸为3mm； e）评定框内允许的最大磁痕数量为5个。
5.5晶粒度
主轴调质后平均晶粒度应大于或等于6.0级。 5.6尺寸和表面粗糙度
加工后的主轴应符合订货图样规定的尺寸、公差和表面粗糙度要求。
en JB/T12137—2015
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/T223.11、GB/T223.23、GB/T223.26、GB/T223.60、GB223.62、GB223.63、 GB/T223.68、GB/T223.69、GB/T223.82或GB/T4336规定的方法进行，其中氧、氮含量的测定分别按 GB/T11261和GB/T20124规定的方法进行，总碳硫含量的测定按GB/T20123规定的方法进行。 6.1.2应于每炉（每包）钢液浇注时取样测定其化学成分。 6.1.3成品分析试样取自主轴的小头端延长部分1/2半径处，也可利用1/2半径处性能检测试样进行成品分析。 6.2力学性能试验 6.2.1取样方法 6.2.1.1试样应在调质热处理后切取。 6.2.1.2除非用户有特殊规定，应按如下位置取样：
a）纵向试样：在小头端延长部分的1/2半径处取一组试样； b）切向试样：在两端的延长或加大部分距外表面12.5mm处各取一组试样。
6.2.1.3取样数量：每组试样为一个拉伸试样和三个冲击试样。 6.2.2 试验方法
拉伸试验按GB/T228.1规定的方法进行。 冲击试验按GB/T229规定的方法进行。
6.3硬度检验 6.3.1轴身表面硬度检验按GB/T231.1的规定进行。 6.3.2轴身表面硬度沿四条等分圆周的素线测定，每条素线上均匀测4点硬度，共测16点硬度。法兰盘沿两条垂直的直径线测定，每条线上均匀测6点硬度，共12点硬度。
6.4无损检测
超声检测按GB/T6402的规定进行。 磁粉检测按JB/T5000.15的规定进行。
6.5晶粒度检验
晶粒度检验在主轴小头端1/2半径处取样，并按GB/T6394的规定进行，也可采用冲击试样进行晶粒度检验。 6.6复试 6.6.1如果力学性能试验中某一试验结果不合格，允许进行复试。复试的试样应取自原试样相邻部位，取双倍试样进行复试。所有复试结果均应满足规定的要求。 6.6.2如力学性能试验因白点和裂纹不合格者不得复试。 6.7重新热处理
当主轴的任一力学性能复试结果仍不合格时，可重新进行热处理，并重新取样试验，重新热处理次
4 JB/T12137—2015
数不得超过两次，回火次数不限，
7 验收和质量证明书
7.1 供方应向需方验收人员提供必要的方便条件，以便于需方验收人员进行现场检验工作。需方检验人员不应对供方的生产造成不必要的妨碍。 7.2需方有权选择主轴的某些试验项目进行验收，在验收和以后的加工中，发现主轴不符合本标准和订货合同中规定的补充技术要求条款时，需方应及时通知供方，双方协商解决。 7.3供方应向需方提供质量证明书，质量证明书应包括以下内容：
a）合同号； b）主轴图号； c）产品执行标准编号和材料牌号： d）熔炼方法、熔炼炉号： e）熔炼分析结果； f）主轴的实际锻造比； g）力学性能试验报告； h）磁粉检测报告； i）超声检测报告； j）其他检验和需方要求补充检验的结果； k）交货主轴的实际尺寸和重量
8 标志和包装
8.1 供方应在每支主轴的法兰盘外圆打上合同号、图号、熔炼炉号、锭号和厂名标志等 8.2 供方应对主轴外表面进行适当的保护，以防止运输和保管过程中损坏或腐蚀，
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