M1000

碳鋼

M1110鑄件類

M1111

零件采購技術(shù)規(guī)范

壓水堆蒸汽發(fā)生器一回路側(cè)封頭用碳鋼鑄件

0

適用范圍

本規(guī)范適用于壓水堆蒸汽發(fā)生器一回路側(cè)封頭用可焊碳鋼鑄件。

熔煉工藝

必須采用電爐或其它相當(dāng)?shù)娜蹮捁に嚐掍摗?/p>

化學(xué)成分要求

2.1

規(guī)定值

澆包分析和制品分析所確定的化學(xué)成分必須符合I規(guī)定的要求。

表I

AFNOR牌號20MN5M

元素

澆包分析（%）

制品分析（%）

碳

≤0.23(盡可能)

≤0.25

硅

≤0.55

錳

≤1.20

硫

≤0.012

≤0.015

磷

≤0.015

≤0.020

銅

≤0.25

鎳

≤0.50

≤0.50

鉻

≤0.25

≤0.25

鉬

≤0.25

≤0.25

釩

≤0.02

2.2

化學(xué)分析

鋼廠須提供澆包分析化學(xué)成分單，該單由廠長或廠長正式委派的代表簽證。另外，鑄造廠還須提供兩個制品的分析單。

這兩個分析，可在作力學(xué)性能試驗用的廢棄的試件上截取，制品其中一個取自鑄件澆注口的邊緣，另一個取自接管段。

必須按MC1000的規(guī)定進行這些分析。

若對材料進行全面分析時，除I規(guī)定的元素外，僅須測定殘余元素通常的百分含量。

制造

3.1

制造程序

開始制造前，鑄造廠（車間）須制訂包括以下內(nèi)容的制造程序：

——熔煉工藝；

——鑄造方法；

——封頭采購圖，該圖須注有試料與鑄件相連接或鄰近的位置；

——熱處理條件；

——標(biāo)明在試料上取樣的位置圖；

按時間先后為序列出熱處理、取樣、無損檢驗及補焊等各個操作過程。

樣件

按M160的要求制造樣件，以試驗制造方法。

3.2

鑄造

鑄造方法由鑄造廠（車間）選定。該方法須在制造程序中注明（見3.1）。

3.3

機加工

封頭按采購圖所標(biāo)尺寸進行機加工。

3.4

交貨狀態(tài)——熱處理

封頭以熱處理狀態(tài)交貨，其上帶有焊接的起重吊耳和識別牌。

性能熱處理包括正火、奧氏體化和水淬。正火溫度和奧氏體化溫度由鑄造廠（車間）選定，使鑄件能達到本規(guī)范第4節(jié)所規(guī)定的要求。

性能熱處理后，須接著在640～670℃溫度下回火，然后空冷。熱處理條件（1）須在制造程序中注明。

（1）熱處理條件包括：升溫速度、保溫溫度、保溫時間和冷卻速度。

必須用放置在零件上的熱電偶測量溫度。

整個鑄件偏離規(guī)定的保溫溫度最大允許偏差是：溫度高于850℃時為±20℃；等于或低于850℃時為±15℃。在制造過程中注明鑄件上放置熱電偶的位置。熱處理后若封頭的性能達不到要求，可重新熱處理（見4.4）。

力學(xué)性能

4.1

規(guī)定值

力學(xué)性能規(guī)定值列于表Ⅱ。

表Ⅱ

試驗項目

試驗溫度(℃)

性能

規(guī)定值

拉伸

室溫

R0.002

≥275MPa

Rm

≥485MPa

A%(5D)

≥20

Z%

≥35

350

R0.002t

≥200MPa

Rm

≥435MPa

KV缺口沖擊值

0

最小平均值

56J

個別最小值(1)

40J

+20

個別最小值

72J

—20

規(guī)定的最小平均值

40J

規(guī)定的最小個別值

28J

彎曲

室溫

彎至90°

不得有任何表面裂縫、裂紋或毛刺。鑄造缺陷引起的顯示，其最大尺寸小于5mm的予以驗收。

（1）每組三塊試樣中，至多一個結(jié)果低于規(guī)定的平均值方可驗收。

4.2

取樣

封頭經(jīng)過性能熱處理截取“X”試料（取自封頭邊緣）和“Y”試料（取自接管段）。“X”和“Y”試料的最少數(shù)量及其用途如下：

“X”試料

——一個用于驗收試驗；

——兩個用于重新熱處理后的試驗；

——一個作為產(chǎn)品見證件。

“Y”試料

——一個用于驗收試驗；

——一個用于重新熱處理后的試驗。

試料的尺寸須足夠截取全部試驗及復(fù)試所需的試樣。

取樣條件如下：

“X”試料

試料表面與截取的加長段外表面的距離不小于60mm。試樣須按采購圖的規(guī)定從試料上截取。

“Y”試料

試料須取自兩個接管段的端部，并在接管段軸線方向的厚度不小于110mm處，試樣的有效部位在離試環(huán)的內(nèi)外表面55mm處，且位于試環(huán)頂部和底部的中間。

繪制鑄件上截取試料和試樣的位置圖，必須列于制造程序中。

4.3

試驗

試驗項目和數(shù)量

需進行的試驗項目和數(shù)量列于表Ⅲ

表Ⅲ

試驗項目

試驗溫度

各試驗項目試樣數(shù)

試料

“X”

試料狀態(tài)

“Y”

試料狀態(tài)

拉伸

室溫

X

HTMP+SSRHT

Y

HTMP+SSRHT

+350

X

HTMP+SSRHT

Y

HTMP+SSRHT

KV缺口沖擊

0

X

HTMP+SSRHT

Y

HTMP+SSRHT

+20

X

HTMP+SSRHT

Y

HTMP+SSRHT

—20

X

HTMP+SSRHT

Y

HTMP+SSRHT

彎曲

室溫

X

HTMP+SSRHT

Y

HTMP+SSRHT

HTMP：性能熱處理

SSRHT：模擬消除應(yīng)力熱處理

試料按M151的要求經(jīng)模擬消除應(yīng)力熱處理后截取試樣，正常保溫溫度為615℃。

試驗程序

A——室溫和高溫拉伸試驗

a）試樣

試樣尺寸應(yīng)符合MC1000的規(guī)定。

b）試驗方法

必須按MC1000的規(guī)定進行拉伸試驗，并記錄以下數(shù)值：

——殘余伸長0.2%條件下屈服強度，MPa；

——極限拉伸強度，MPa；

——斷后伸長率，%；

——斷后收縮率，%。

c）結(jié)果

測得的結(jié)果必須符合表Ⅱ中規(guī)定的要求

如果試驗結(jié)果不是這樣并且試樣有物理缺陷（不影響制品的使用能力），或由于試樣裝夾不妥、或試驗機運行失常而使試驗結(jié)果不合格時則必須另取試樣重作試驗。如果第2次試驗合格，該零件予以驗收，反之則按下述規(guī)定執(zhí)行。

如果其結(jié)果不合格，不是由于上述任何一種原因所致，則可對測得的每個不合格結(jié)果再取雙倍試樣進行復(fù)試。復(fù)試試樣取自不合格試樣的鄰近部位，若復(fù)試結(jié)果均合格，則該零件予以驗收，反之，則必須剔出（見4.4）。

B——沖擊試驗

a）試樣和試驗方法

KV沖擊試樣必須鄰近截取。這些試樣的形狀、尺寸及試驗條件必須按MC1000規(guī)定施行。

每組試驗要沖斷3根試樣，并記錄其塑性斷口百分率及側(cè)向膨脹值，以作參考資料用。試驗溫度為+20℃、0℃和—20℃。

b）結(jié)果

必須滿足表Ⅱ中+20℃、0℃和—20℃時沖擊值的要求。

c）0℃試驗

如果其中任一要求不滿足，則該零件須予剔出（見4.4）。

然而，若不滿意的試驗結(jié)果僅是個別值低于所規(guī)定的最小值，而其它值均滿足要求（平均值合格，僅一個低于規(guī)定值），則可按以下方法進行復(fù)試：在鄰近不合格試樣的取樣部位，截取三根一組的兩組試樣，使其在與原組試樣相同溫度下進行試驗。如果兩組（三個試樣一組）試樣中的任何一個結(jié)果不符合4.1的規(guī)定，則該零件須予剔出（見4.4）。

d）—20℃試驗

如果三個試驗結(jié)果的平均值不符合要求（4.1），或平均值符合要求，但有兩個試驗結(jié)果低于規(guī)定的平均值，則該零件須予剔除（見4.4）。

如果平均值滿足要求，且僅有一試驗結(jié)果小于規(guī)定的個別最小值，則在原組鄰近截取試樣的部位再截取三個試樣進行第2批試驗。如果所有6個試驗結(jié)果的平均值符合4.1的規(guī)定，而第2試驗批的結(jié)果中只有一個低于規(guī)定的最小平均值，則該件予以驗收。

e）+20℃試驗

如果有一個或多個試驗結(jié)果未能滿足4.1的規(guī)定，則須驗證其+40℃的三項試驗是否符合這一規(guī)定，若+40℃的試驗結(jié)果不符合4.1的規(guī)定，則該零件須予剔出（見4.4）。

C——彎曲試驗

a）試樣

采用12.5mm×25mm×200mm的試樣。

b）試驗方法

按MC1000的規(guī)定進行彎曲試驗；彎芯直徑25mm，彎曲角為90°。

c）結(jié)果

試樣表面沒有裂紋、裂縫、起泡的予以驗收。鑄造缺陷引起的顯示，其最大尺寸小于5mm的予以驗收。如不是這樣，則按.A的“結(jié)果”一段執(zhí)行。

基體材料見證件

采用M370規(guī)定的方法。

4.4

重新熱處理

一批零件由于一項或幾項力學(xué)性能試驗結(jié)果不合格而被剔除時，可重作熱處理。重新熱處理的條件必須列入試驗報告。

在此情況下，試樣必須按4.2的規(guī)定截取。

要進行的試驗內(nèi)容須與4.3的規(guī)定相同。

重新熱處理只允許兩次。

外觀檢查——表面缺陷

鑄件須徹底清砂和表面修整，去除冒口、澆口、分型線和橫澆道等。

按MC7200的規(guī)定確定表面狀態(tài)。

表面粗糙度（Ra）須不超過12.5μm。做液體滲透的表面或機加工的表面，其粗糙度（Ra）須不超過6.3μm。

5.1

目檢

零件按MC7100的規(guī)定進行全面的目檢。在機加工中要檢查所有表面，以確保金屬材料完好性。

交貨前，對零件進行一次最終檢驗。

結(jié)果

零件不得有氧化皮、裂紋、疏松、砂眼或其它有害的缺陷。

5.2

磁粉檢驗

零件所有表面在全部消除應(yīng)力熱處理和最后機加工后，零件須通過電磁化磁粉檢驗：對接觸點部位須用感應(yīng)磁場法進行驗證檢查。

檢驗方法須按MC5000的規(guī)定施行。

磁粉檢驗的各個階段及其實施方法（電流、磁場）須在制造程序中注明。對試驗結(jié)果有疑問時，必須進行更全面的檢驗。

可記錄的條件和檢驗準(zhǔn)則

尺寸等于或大于2mm的任一缺陷須考慮予以記錄。凡呈現(xiàn)下述磁痕的所有缺陷，都必須標(biāo)明位置、清除或予以修補：

——線狀磁痕；

——尺寸超過5mm的圓形磁痕；

——3個或3個以上間距小于3mm（邊到邊）排列成行的磁痕；或間距為3～6mm，而延伸長度超過20mm的磁痕。

如果兩個磁痕間距小于其中較小者長度的兩倍時，則該兩個磁痕視作一個磁痕。該磁痕的累計長度等于兩個磁痕的長度之和加上兩者間的距離。

此外，在磁粉檢驗中查出2～5mm的非線性磁痕時，必須對其所有表面進行液體滲透檢驗。若呈現(xiàn)下述情況，須不予驗收：

——尺寸超過4mm的圓形顯示；

——長度超過2mm的線狀顯示；

內(nèi)部缺陷檢驗

6.1

超聲波檢驗

檢驗過程中凡幅度大于參考曲線50%的顯示值及底面回波衰減幅度大于18dB的區(qū)域須予記錄。

6.2

射線照相檢驗

對整個零件進行射線照相檢驗。

按MC3200的規(guī)定進行該項檢驗，檢驗從零件的最終輪廓線開始，其檢驗寬度至少為：

管嘴：80mm；

封頭焊接邊緣：150mm；

這是為了保證金屬不存在密集的缺陷，而這些缺陷在零件焊接時會出現(xiàn)裂縫。

射線照片的質(zhì)量須符合MC3200中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

——建議鑄造廠（或車間）加工零件時，盡可能加工到接近最終外形尺寸，以減少檢驗后的機加工量。

在制造程序中規(guī)定檢驗的各個階段。

驗收準(zhǔn)則

從封頭焊接邊緣開始寬度為150mm的區(qū)域和管嘴端部開始寬度為80mm的區(qū)域，必須按ASTM

E446中的1級嚴(yán)重程度準(zhǔn)則進行評定。但不得有“顯著”的C類，以及D、E、F和G類缺陷存在，這些缺陷是不可接受的。若一個C類缺陷不能被一個直徑4mm的圓圍住，則該缺陷為“顯著”的C類。

其它區(qū)域除不得有D、E、F、G類缺陷外，厚度51～114mm的零件按ASTM

E186中的2級嚴(yán)重程度準(zhǔn)則進行評定。厚度大于114mm的零件按ASTM

E280的規(guī)定。

缺陷的清除和修補

7.1清除不須補焊的缺陷

只要缺陷部位打磨后的厚度仍在圖紙規(guī)定的公差范圍以內(nèi),且打磨后不影響該區(qū)的使用能力,則可用打磨法清除外觀檢查或磁粉檢驗所發(fā)現(xiàn)的缺陷。

不然，按7.2節(jié)的規(guī)定施行。

清除缺陷過程中必須避免打磨表面過熱。

打磨區(qū)必須平滑地與周圍表面銜接。

打磨區(qū)須經(jīng)磁粉檢驗，并按本規(guī)范5.2節(jié)的規(guī)定的檢驗方法和準(zhǔn)則施行。

7.2

清除須作補焊的缺陷

缺陷清除

對不滿足5.1、5.2和6.2中規(guī)定的驗收準(zhǔn)則的缺陷部位，必須經(jīng)過打磨、鏟鑿或碳弧氣刨后再打磨的方法將其清除（碳弧氣刨時，零件須預(yù)熱到120℃左右）。

缺陷清除區(qū)必須按照本規(guī)范5.2規(guī)定的方法和準(zhǔn)則進行磁粉檢驗。當(dāng)懷疑由射線照相法查出的缺陷是否已被清除掉時，尤其懷疑在零件厚度方向同一截面上有兩個上下重疊的缺陷時，可對打磨區(qū)重新進行照相檢驗。

缺陷清除必須持續(xù)到成品件不可接受的表面缺陷都被清除掉為止。

補焊

按本章規(guī)則第Ⅳ卷中有關(guān)要求進行補焊。

焊后熱處理

.1

消除應(yīng)力熱處理

經(jīng)補焊及封頭附近焊接后，零件進行消除應(yīng)力熱處理，并必須在610（—15～＋10℃）中保溫。

根據(jù)修補區(qū)的大小和焊接附近的厚度確定最短保溫時間，決不得小于2小時。

多次進行消除應(yīng)力熱處理后，其總的持續(xù)時間不得超過20小時。

.2

后熱處理

小修補區(qū)（見下述定義），可在250～300℃進行3小時以上的焊后加熱處理，以代替按.1的規(guī)定進行的消除應(yīng)力熱處理。

缺陷清除區(qū)補焊焊縫深度小于10mm，面積小于25cm2的均視為小修補區(qū)。

整個零件此種補焊區(qū)應(yīng)少于20處，且其總面積應(yīng)小于150cm2。

補焊區(qū)的數(shù)量、尺寸、位置以及其體積均須列入試驗報告。

7.3

補焊區(qū)的檢驗

補焊后須進行下述無損檢驗：

A——磁粉檢驗

——消除應(yīng)力熱處理后，對整個封頭進行磁粉檢驗。

——在焊后加熱處理后，對小修補區(qū)（見.2）及其相鄰部位（位于修補區(qū)周圍25mm處）進行磁粉檢驗。

檢驗方法和準(zhǔn)則必須遵照本規(guī)范5.2的規(guī)定。

B——較大修補區(qū)的射線照相檢驗

本規(guī)范附件規(guī)定了“較大”和“較小”缺陷清除區(qū)的定義。根據(jù)缺陷清除區(qū)的深度及其表面積確定其類別。

檢驗方法和準(zhǔn)則必須符合本規(guī)范6.2的規(guī)定。

另外，底片的檢驗必須保證補焊區(qū)不再有遺留的不可接受的缺陷，因此要特別注意發(fā)現(xiàn)那些可能由補焊產(chǎn)生的缺陷。不得有裂紋、裂縫、未熔合或未焊透等缺陷存在。

凡超過下述長度顯示的夾渣都必須予以修補：

——在管嘴端部周圍80mm寬度的區(qū)域內(nèi)，及焊接邊緣周圍150mm寬度的區(qū)域內(nèi)，呈現(xiàn)20mm長度的夾渣顯示；

——其它區(qū)域呈現(xiàn)30mm長的夾渣顯示；

這些顯示均可視為射線照片B類顯示。所有夾渣（包括補焊引起的夾渣）的總面積不得超過參考射線照片的許可嚴(yán)重程度的限度。

至于補焊引起的氣孔和鑄件中的氣孔，都必須同等對待進行檢查。

鑄造廠（車間）必須繪制草圖或詳圖注明較大修補區(qū)的位置和尺寸。完成修補的條件必須附于該修補圖樣中。

C——較大修補區(qū)的超聲波檢驗

本檢驗是用以補充對較大修補區(qū)的射線照相檢驗，該修補區(qū)的深度超過10mm。

檢驗必須按MC2600的規(guī)定進行。一方面采用縱向直波束從修補區(qū)表面開始檢驗，另一方面采用帶有一個折射角的橫波束進行檢驗，而該折射角的選擇應(yīng)使沿缺陷清除區(qū)邊緣對熔合區(qū)的檢驗處于最佳狀態(tài)，并具有下述取向：——沿缺陷清除區(qū)邊緣，對已給定的方向，探頭必須置于使聲束完全垂直于缺陷清除區(qū)邊緣處；

——修補區(qū)其它部位，用上述規(guī)定的同一折射角從焊接表面沿8個方向進行檢驗。

對打磨缺陷清除區(qū)來說，涉及全部熔敷焊補金屬及其相臨部位的檢驗至少進行10分鐘以上。

檢驗準(zhǔn)則按S7714.4.1中的規(guī)定。

尺寸檢驗

最終機加工后，封頭尺寸必須符合采購圖中的規(guī)定。

尺寸檢查的基準(zhǔn)線必須標(biāo)注于連接在封頭上的鋼板上。

標(biāo)記

供貨商必須按B1300的規(guī)定采用其標(biāo)志和標(biāo)志方法。

清潔—包裝—運輸

必須在訂貨單中規(guī)定各種要求。

試驗報告

不論交貨前的零件狀況如何，供貨商在每一項試驗后必須建立以下響應(yīng)的報告：

——澆包分析和制品分析的化學(xué)成分單；

——熱處理記錄分析卡：對重新熱處理的零件，包括所有熱處理記錄單；

——力學(xué)性能試驗報告；

——無損檢驗報告；

——較大修補區(qū)及只經(jīng)焊后加熱熱處理修補區(qū)的位置圖；

——對于所有焊補區(qū)（較大和較小）；

產(chǎn)品焊接資料單；

焊接工藝卡和在產(chǎn)品焊接資料單中使用的填充材料驗收報告；

焊接工藝評定報告（這些文件可按一般分發(fā)）；

——尺寸檢驗單；

——熱處理報告（溫度范圍和保溫時間）。

這些報告必須包括：

——爐次號和封頭編號；

——供貨商識別標(biāo)志；

——訂貨單號；

——如有必要，檢查機構(gòu)的名稱；

——試驗和試驗結(jié)果，以及規(guī)定值。

M

1111

規(guī)范的附件

RTNDT溫度的測定

補充試驗

當(dāng)設(shè)備技術(shù)規(guī)格書或其它合同文件有此規(guī)定時，則必須作這些補充試驗。

RTNDT溫度的測定

通過“Pellini”落錘試驗和KV沖擊試驗測定RTNDT溫度。

MC1000規(guī)定了RTNDT溫度的測定方法。

落錘試樣無取向要求，但取向應(yīng)在認(rèn)可報告中注明。

KV沖擊試樣的取向應(yīng)與表Ⅲ中所列試樣的取向相同。

“X”試料

試樣的縱軸線應(yīng)至少離開熱處理表面60mm，試樣的一端離熱處理表面45mm，另一端為60mm。

“Y”試料

試樣的縱軸線應(yīng)至少離開熱處理管嘴端部55mm，并處于該管嘴內(nèi)外表面的正中間。

一組試驗需兩個試樣，一個取自“X”試料，另一個取自“Y”試料。試驗數(shù)量和試驗溫度見表A。

KCV沖擊試樣必須鄰近截取。試樣的形狀、尺寸及試驗條件必須按MC1000規(guī)定施行。

測得的塑性斷口百分率及側(cè)向膨脹值作為參考資料保存。

“Pellini”落錘試驗的試樣須從鄰近的部位截取。試樣的形狀、尺寸及試驗條件必須按MC1000規(guī)定施行。

結(jié)果

RTNDT溫度不能高于—12℃。

表A

試驗項目

試料狀態(tài)

試驗溫度

℃

各試驗試樣數(shù)

“X”試料

“Y”試料

RTNDT

Pellini落錘試驗

KV沖擊試驗

HTMP+SSRHT

HTMP+SSRHT

（1）

（1）

HTMP：性能熱處理

SSRHT：模擬消除應(yīng)力熱處理

注：取樣方向和熱處理狀態(tài)與表ⅢA所列相同時，不必重做試驗。

（1）

MC1000規(guī)定了試驗溫度

附件1

附件2

待加工缺陷清除表面區(qū)

附件2

(續(xù))

不加工缺陷清除表面區(qū)