火力發(fā)電廠高溫緊固件技術(shù)導(dǎo)則_第1頁(yè)
火力發(fā)電廠高溫緊固件技術(shù)導(dǎo)則_第2頁(yè)
火力發(fā)電廠高溫緊固件技術(shù)導(dǎo)則_第3頁(yè)
火力發(fā)電廠高溫緊固件技術(shù)導(dǎo)則_第4頁(yè)
火力發(fā)電廠高溫緊固件技術(shù)導(dǎo)則_第5頁(yè)
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1、火力發(fā)電廠高溫緊固件技術(shù)導(dǎo)則1 范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了火力發(fā)電廠高溫緊固件的檢驗(yàn)內(nèi)容、方法和處理措施,并對(duì)螺栓緊固與拆卸提出了要求。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于工作溫度400C以上的汽缸、汽門、各種閥門和蒸汽管道法蘭的螺栓、螺母和墊片的檢驗(yàn)和處理。對(duì)于工作溫度400C及以下的緊固件可參照?qǐng)?zhí)行。2規(guī)范性引用文件 下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版本均不適用于本標(biāo)準(zhǔn),然而,鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方廠家是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。 GB/T2 緊固件 外螺紋的末端 GB/T3 普

2、通螺紋收尾、肩具、退刀槽和倒角 GB/T90.1 緊固件 驗(yàn)收檢查 GB/T 90.2緊固件 標(biāo)志與包裝 GB/T 98 止動(dòng)墊圈技術(shù)條件 GB/T 196 普通螺紋 基本尺寸 GBIT 197 普通螺紋 公差 GB/T231.l 金屬布氏硬度試驗(yàn)方法 第1部分:試驗(yàn)方法GB/T5779.1 緊固件表面缺陷 螺栓、螺釘和螺柱 一般要求 GB/T5779.2 緊固件表面缺陷 螺母 GB/T 6394 金屬平均晶粒度測(cè)定方法 GB/T 17934 金屬里氏硬度試驗(yàn)方法 DL/T 694 火電廠高溫高壓蒸汽管道蠕變監(jiān)督規(guī)程 DLT/ 884火電廠金相檢驗(yàn)與評(píng)定導(dǎo)則 JB 4730 壓力容器無(wú)損檢驗(yàn)3

3、選材原則3.1較好的抗松馳性,使螺栓在較低的預(yù)緊應(yīng)力下,經(jīng)過(guò)一個(gè)設(shè)計(jì)運(yùn)行周期后,其殘余緊應(yīng)力仍高于最小密封應(yīng)力。3.2強(qiáng)度和塑性的良好配合,蠕變?nèi)笨诿舾行孕 R话阋舐菟ú牧显?000h10000h以上光滑試樣的持久塑性分別為:新材料太于5%;已運(yùn)行材料不應(yīng)低于3%。3.3組織穩(wěn)定,熱脆性傾向小。3.4 良好的搞氧化性能,防止長(zhǎng)期運(yùn)行后因螺紋氧化而發(fā)生螺栓和螺母咬死現(xiàn)象。3.5 螺母強(qiáng)度宜比螺栓材料低一級(jí),硬度低20 HBW50HBW。用于各工作溫度等級(jí)的常用螺栓材料列于表1,表中螺栓材料用作螺母時(shí),可比表1中所列溫度高30C50C。常用螺栓材料的化學(xué)成分、力學(xué)性能參見附錄A,熱處理工藝參見附

4、錄B。3.6原則上同一法蘭的緊固件應(yīng)采用相同的鋼號(hào)、強(qiáng)度等級(jí)和結(jié)構(gòu)形式。當(dāng)在同一法蘭上要安裝不同材料和強(qiáng)度等級(jí)的緊固件時(shí),則應(yīng)考慮計(jì)算由不同線膨脹系數(shù)和抗松弛性性能引起的影響。表1 各工作溫度下選用的常用螺栓材料最高使用溫度牌 號(hào)40035(螺母用材)400354004134548020CrMo(螺母用材)48035CrMo51025Cr2MoV20CrMo 55025Cr2Mo1V55020Cr1Mo1V157020Cr1Mo1VNbTiB(推薦使用鋼材)57020Cr1Mo1VTiB(推薦使用鋼材)570C-422(2Cr12NiMo1W1V)(推薦使用鋼材)677R-26(Ni-Cr-C

5、o 合金)677GH4145(Ni-Cr合金)4檢驗(yàn)與更換報(bào)廢4.1 使用前的檢驗(yàn)驗(yàn)使用前應(yīng)逐根檢驗(yàn)到貨驗(yàn)收時(shí)應(yīng)根據(jù)GB/T 90.l、GBf/90.2的要求檢查包裝質(zhì)量,根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定檢查產(chǎn)品的標(biāo)識(shí)、數(shù)量和產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)單(包括化學(xué)成分、低倍主高倍組織、力學(xué)性能)。進(jìn)行幾何尺寸、表面粗糙度及表面質(zhì)量的檢查,應(yīng)符合GB/T2、GB/T3、GB/T 98、GB/T 196、GB/T 197、GB/T 5779.1、GB/T5779.2等標(biāo)準(zhǔn)和圖樣要求。螺紋表面應(yīng)光滑,不應(yīng)有凹痕、裂紋、銹蝕、毛刺和其他會(huì)引起應(yīng)力集中的缺陷。對(duì)大于和等于M32的螺栓均應(yīng)依據(jù)DL/T694的要求,進(jìn)行100%超聲波

6、探傷,必要時(shí)可按JB 4730進(jìn)行磁粉、著色檢查及其他有效無(wú)損檢驗(yàn)方法。4.15螺栓和螺母坯料或粗加工半成品進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理后,方可加工成成品。合金鋼、高溫合金螺栓、螺母應(yīng)進(jìn)行100%光譜檢驗(yàn),檢查部位為螺栓端面,分析結(jié)果應(yīng)與材料牌號(hào)相符,對(duì)高合金鋼或高溫合金的光譜檢查斑點(diǎn)應(yīng)及時(shí)打磨消除。螺栓材料的理化檢驗(yàn)按照相應(yīng)材料的技術(shù)條件或制造廠標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。對(duì)螺栓材料的一些特殊要求則按協(xié)議書執(zhí)行。4.1.8M32規(guī)格及以上螺栓應(yīng)按GB/T 231.1進(jìn)行100%硬度檢驗(yàn)。檢查部位為螺栓光桿或端面1/2 半徑處,硬度檢驗(yàn)首選直接進(jìn)行布氏硬度檢驗(yàn)。在無(wú)法使用布氏硬度測(cè)試時(shí),可使用按GB/Tl7394便攜式里氏硬度

7、計(jì)測(cè)試,但應(yīng)努力減小各種因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。螺栓硬度要求參見附錄A的表A.2。對(duì)鎳基合金螺栓進(jìn)行硬度試驗(yàn)時(shí),應(yīng)注意加工硬化傾向?qū)υ囼?yàn)結(jié)果的影響。對(duì)大于M32的螺栓應(yīng)按DL/T 884進(jìn)行金組織抽驗(yàn),每種材料、規(guī)格的螺栓抽檢數(shù)量不應(yīng)少于一件,檢查部位可在螺栓光桿或端面處。鐵素體類鋼的螺栓材料正常組織為均勻回火索氏體;鎳基合金螺栓材料的正常組織為均勻的奧氏體;帶狀組織、夾雜物體嚴(yán)重超標(biāo)、方向性排列的粗大貝氏體組織、粗大原奧氏體黑色網(wǎng)狀晶界均屬于異常組織。 當(dāng)硬度不合格時(shí),可通過(guò)解剖螺栓進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)判定。 對(duì)20CrIMo1VNbTiB鋼螺栓,組織性能規(guī)定如下(檢驗(yàn)與評(píng)級(jí)參見附錄C)。 硬度:

8、252HBW-302HBW。 U形缺口沖擊功:小于M52的螺栓,Ak63J;等于或大于M52的螺栓,Ak47J。 對(duì)剛性螺栓的U形缺口沖擊功應(yīng)比柔性螺栓高16J。 按晶粒形態(tài)和尺寸將組織分為7級(jí)(參見附錄c的濃C.1),根據(jù)螺栓的結(jié)構(gòu)和使用條件,允許使用的級(jí)別見表2。表2 20CrIMo1VNbTiB鋼允許使用的晶粒級(jí)別序號(hào)使用條件螺栓結(jié)構(gòu)允許使用級(jí)1原設(shè)計(jì)螺栓材料為20CrIMo1VNbTiB鋼柔性螺栓52引進(jìn)大機(jī)組代用20CrIMo1VNbTiB鋼柔性螺栓53原設(shè)計(jì)為540C等級(jí),容量在200MW以下的機(jī)組螺栓,如果用該鋼種柔性螺栓3、4、5、6、7柔性螺栓所有高溫螺栓、螺母應(yīng)在外露端打出

9、材料標(biāo)記,以便辨認(rèn)。抽取高壓內(nèi)缸每種規(guī)格、每種材料的20%螺栓(但不應(yīng)少于兩根)作為蠕變監(jiān)督螺栓,使用前分別在該螺桿兩端面打上樣沖眼,測(cè)量樣沖眼之間的距離,將此距離作為蠕變測(cè)量的初始長(zhǎng)度。測(cè)量工具為專用卡尺,測(cè)量方法見DL/T441。4.2投運(yùn)后的檢驗(yàn)檢驗(yàn)的內(nèi)容應(yīng)根據(jù)制造廠提供的技術(shù)規(guī)范進(jìn)行,或按本技術(shù)導(dǎo)則的規(guī)定要求,并根據(jù)機(jī)組設(shè)備的特點(diǎn),制訂相應(yīng)的檢驗(yàn)規(guī)定,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)以下螺栓的監(jiān)督和檢驗(yàn)。特點(diǎn),制訂棚艨 蒸汽溫度510C以上而具有熱脆傾向的25Cr2MoV和25Cr2Mo1V鋼螺栓。已斷裂的螺栓組中,尚未斷裂的螺栓。高壓汽缸高溫段螺栓,調(diào)速汽門和主汽門螺栓。 檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有黑色網(wǎng)狀?yuàn)W氏體晶界的螺栓

10、。大修時(shí),對(duì)大于M32的高溫螺栓應(yīng)拆卸進(jìn)行100%無(wú)損探傷,檢測(cè)方法及要求見4.1.4的規(guī)定。4.2.3 累計(jì)運(yùn)行時(shí)間達(dá)5萬(wàn)h,對(duì)大于M32的高溫螺栓,應(yīng)根據(jù)螺栓的規(guī)格和材料,至少抽查1/3數(shù)量螺栓進(jìn)行硬度檢驗(yàn),當(dāng)抽查比例不足一件時(shí),抽取一件。以后抽查周期約3萬(wàn)h5萬(wàn)h。硬度檢查的部位在螺栓光桿處,硬度檢測(cè)方法及要求見4.1.8的規(guī)定。累計(jì)運(yùn)行時(shí)間達(dá)5萬(wàn)h,對(duì)大于M32的高溫螺栓,應(yīng)根據(jù)螺栓的規(guī)格和材料,至少抽查1/10數(shù)量螺栓進(jìn)行硬度檢驗(yàn),當(dāng)抽查比例不足一件時(shí),抽取一件。以后抽查周期約3萬(wàn)h5萬(wàn)h。金相檢查的部位在螺栓光桿處,金相檢測(cè)方法及要求見4.1.9的規(guī)定。每次大修時(shí)應(yīng)時(shí)行蠕變監(jiān)督螺栓

11、的長(zhǎng)度測(cè)量,然后穿出蠕變變形量。測(cè)量位置、工具、方法見4.1.13的規(guī)定。 對(duì)CrMoV鋼、多元強(qiáng)化CrMoV鋼和強(qiáng)化的l2%鉻型鋼制螺栓的蠕變變形量達(dá)到0.7%時(shí),或螺栓累計(jì)運(yùn)行時(shí)間達(dá)到8萬(wàn)h10萬(wàn)h,未進(jìn)行蠕變變形測(cè)量的,應(yīng)進(jìn)行解剖試驗(yàn)。解剖試驗(yàn)至少?gòu)穆菟ńM中選擇一根有代表性的螺栓進(jìn)行解剖試驗(yàn)。抽驗(yàn)螺栓應(yīng)是工作溫度最高,或應(yīng)力量大,或材料質(zhì)量有問(wèn)題的螺栓。在任何情況下,斷裂的螺栓均應(yīng)進(jìn)行解剖試驗(yàn)和失效分析。經(jīng)檢驗(yàn)的螺栓可分為三類: 正常螺栓。 需重新熱處理的螺栓。硬度高于要求的上限或者低于要求下限的螺栓,以及具有粗大原奧氏體黑色網(wǎng)狀晶界的螺栓,進(jìn)行重新熱處理的螺栓按已恢復(fù)熱處理螺栓的等級(jí)使

12、用。 超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)需報(bào)廢的螺栓。根據(jù)上述各項(xiàng)檢驗(yàn)結(jié)果,進(jìn)行綜合分析,對(duì)運(yùn)行螺栓的安全性作出評(píng)定,并提出改進(jìn)措施和需擴(kuò)大檢查的內(nèi)容與數(shù)量。4.3 更換與報(bào)廢 對(duì)運(yùn)行運(yùn)行后檢驗(yàn)結(jié)果符合下列條件之一者應(yīng)進(jìn)行更換,更換下的螺栓可進(jìn)行恢復(fù)熱處理,檢驗(yàn)合格后可繼續(xù)使用。如已完成運(yùn)行螺栓的安全性評(píng)定工作,則可根據(jù)評(píng)定報(bào)告繼續(xù)使用。a)硬度超標(biāo)。 b)金相組織有明顯的黑色網(wǎng)狀?yuàn)W氏體晶界。 c)25Cr2Mo1V和25Cr2MoV的U形缺口沖擊功。 1) 調(diào)速汽門螺栓和采用扭矩法裝卸的螺栓,Ak47J; 2)采用加熱伸長(zhǎng)裝卸或油壓拉伸器裝卸的螺栓,Ak24J。符合下列條件之一的螺栓應(yīng)報(bào)廢: a)螺栓的蠕變變形量達(dá)到

13、1%; b)已發(fā)現(xiàn)裂紋的螺栓; c)經(jīng)二次恢復(fù)熱處理后發(fā)生熱脆性,達(dá)到更換螺栓的規(guī)定。1) d)外形嚴(yán)重?fù)p傷,不能修理復(fù)原;e)螺栓中心孔局部燒傷熔化。5 螺栓的緊固與拆卸5.1 -般要求在緊固和拆卸過(guò)程中,應(yīng)注意盡量改善緊固接觸面的潤(rùn)滑狀態(tài),防止使用過(guò)大的沖擊力,以減少螺栓所承受的扭矩。對(duì)于M52及以上的螺栓、螺母、球面墊圈、特殊厚度的墊圈和螺栓孔應(yīng)做好配對(duì)和編號(hào),每次緊固時(shí)仍按原來(lái)的號(hào)碼配對(duì)就位。罩螺母擰到底后,螺母頂部應(yīng)留有3左右的空隙。新螺栓和螺母應(yīng)事先使螺紋配合適當(dāng),并有一定的間隙。使用過(guò)的螺栓和螺母再次安裝前,應(yīng)清洗螺紋。螺紋處有毛刺、氧化皮破裂嚴(yán)重的應(yīng)研磨螺紋,應(yīng)用手能輕松擰進(jìn)螺

14、母。無(wú)論使用何種緊固方法和工具,應(yīng)選擇合理的松緊順序,擰緊螺栓順序以消除法蘭結(jié)合面縫隙為原則,松螺栓順序以防止法蘭變形力集中到最后拆卸的一個(gè)螺栓位置為原則。圖1表示幾種不同形狀法蘭面螺栓的松緊順序。螺栓和螺母對(duì)號(hào)試擰。螺母與法蘭接觸后,用塞尺檢查螺母支承面和法蘭的接觸情況,全周用0.04塞尺通不過(guò)時(shí)表示接觸良好。試擰合格的螺栓和螺母,可用優(yōu)質(zhì)黑鉛粉反復(fù)摩擦螺紋部分,至螺紋牙表面發(fā)出烏黑光澤為止。再用壓縮空氣吹去多余的黑鉛粉。螺栓要先進(jìn)行初緊,待整個(gè)結(jié)合面螺栓緊固后再進(jìn)行第二次緊固。原則上貫穿式螺栓和螺柱,不應(yīng)在同一法蘭上相鄰排列。如果必須這樣做,則應(yīng)要求螺柱的應(yīng)變和應(yīng)力松馳特性近似等于貫穿式螺

15、栓的應(yīng)變和應(yīng)力松馳特性。根據(jù)施工要領(lǐng)、特點(diǎn)、緊力偏差、被連接件的重要性和現(xiàn)場(chǎng)條件,應(yīng)選用適宜的緊固方法。一般來(lái)說(shuō),高壓汽缸和調(diào)速汽門螺栓應(yīng)采用緊力偏差較低的緊固方法。1)新成品螺栓又經(jīng)一次調(diào)質(zhì)處理的按一次恢復(fù)熱處理對(duì)待。 (b) (c)(a)高壓缸法蘭; (b)雙排汽低壓缸法蘭; (c)閥門法蘭圈1 幾種不同形狀法蘭面螺栓的松緊順序5.2緊固扭矩法5 扭矩法是利用轉(zhuǎn)動(dòng)螺母的扭矩和螺栓緊力之間的關(guān)系擰緊螺栓。用公式(1)算出達(dá)到預(yù)緊力Fo所需的扭矩Mt,即Mt=KdFo (1)式中: d 螺栓公稱直徑; K扭矩系數(shù)。5、施-工時(shí)把編號(hào)配對(duì)螺栓、螺母和墊圈按法蘭上的編號(hào)就座,用加套筒扳手(或測(cè)力扳

16、手,或風(fēng)動(dòng)扳手,或液壓扳手)以約50%Mt初緊螺母,然后以100%Mt終緊螺母。5.21.3緊固時(shí)應(yīng)盡量采用風(fēng)動(dòng)和液壓扳手。加熱轉(zhuǎn)角法.1 加熱轉(zhuǎn)角法是在螺栓的中電話孔加熱螺栓螺桿,造成螺栓與法蘭的溫差,待螺栓長(zhǎng)度熱膨脹至規(guī)定值后擰進(jìn)螺母,螺栓冷卻收縮后將產(chǎn)生預(yù)緊力。.2根據(jù)式(2)和式(3)算出達(dá)到預(yù)緊力Fo時(shí)所需的螺母轉(zhuǎn)角或弧長(zhǎng)S,即 (2) (3)式中:達(dá)到Fo時(shí)的螺桿伸長(zhǎng)量;t螺距;a考慮緊固前后的法蘭和結(jié)合面涂料的壓縮系數(shù),取1.3;D螺母外徑;Lo緊固時(shí)參與螺栓延長(zhǎng)的有效螺栓長(zhǎng)度;O預(yù)緊應(yīng)力;E螺栓材料的彈性模量。.3先按冷緊方式初緊成組螺栓,使結(jié)合面貼合。然后把加熱器插入螺栓中心

17、孔同,把螺栓加熱至按公式(5)計(jì)算的to溫度。接著,用輕型扳手,按(S)值擰進(jìn)螺母。 (50100) (5) 式中:a1螺栓線脹系數(shù);長(zhǎng)度系數(shù); 一法蘭的厚度。.4 加熱螺栓中心孔時(shí)成均勻,不應(yīng)產(chǎn)生局部超溫。其中心孔壁的溫度不應(yīng)超過(guò)該螺栓的最高使用溫度(見表1)。螺栓應(yīng)加熱螺桿,不應(yīng)直接加熱螺栓的螺紋和螺母部分。螺栓的加熱方法宜采用熱空氣加熱應(yīng)運(yùn)和電氣式加熱法。伸長(zhǎng)法.1 伸長(zhǎng)法是擰緊螺母使螺栓長(zhǎng)度伸長(zhǎng)至規(guī)定值,從而獲得預(yù)緊力。.2根據(jù)公式(4),算出螺栓達(dá)到預(yù)緊力Fo時(shí)的螺栓伸長(zhǎng)量。.3測(cè)量每根螺栓的長(zhǎng)度,并做好記錄。隨后按號(hào)裝入螺栓、墊圈和螺母,按順序進(jìn)行初擰,使法蘭結(jié)合面貼合。最后安裝基

18、準(zhǔn)棒和千分表(或超聲波測(cè)長(zhǎng)儀),然后擰緊螺母,螺栓的伸長(zhǎng)量到終擰即告結(jié)束。.4本方法適用于兩端外露帶中心孔的螺栓;不適用于帶罩螺母的螺栓。伸長(zhǎng)螺栓的方法有:冷緊、加熱伸長(zhǎng)或用油壓拉伸器拉長(zhǎng)螺栓。5.3拆卸 不應(yīng)在高溫狀態(tài)拆卸螺栓,對(duì)于汽缸螺栓應(yīng)等調(diào)節(jié)級(jí)處壁溫降到80以下,對(duì)于各種閥門和管道的法蘭應(yīng)等溫度降到100以下才可拆卸。拆卸螺母通常用加熱法,使螺栓伸長(zhǎng),緊力下降,以便轉(zhuǎn)動(dòng)螺母。拆卸螺栓前,應(yīng)向螺紋內(nèi)注入潤(rùn)滑劑,用適當(dāng)?shù)牧貋?lái)回活動(dòng)螺母,并可敲振,使螺母松動(dòng)。防止由于螺紋咬死而強(qiáng)行松螺母引起螺紋拉毛或扭斷螺栓。當(dāng)確實(shí)無(wú)法拆卸時(shí),可用氧乙炔切開螺母。切割時(shí)應(yīng)嚴(yán)防螺栓螺紋損壞或過(guò)熱。當(dāng)擰入法蘭

19、體的螺栓斷裂時(shí),可用鉆孔方法取出銹死螺桿,以保證法蘭體內(nèi)螺紋完整無(wú)損。5.34 當(dāng)螺桿仍擰在下法蘭體而進(jìn)行起吊汽缸大蓋或閥門蓋時(shí),應(yīng)防止碰傷裸露在外的螺栓螺紋。6技術(shù)檔案管理6.1 使用前的高溫緊固件技術(shù)檔案包括: a)質(zhì)量檢驗(yàn)單; b)光譜、探傷、硬度、金相檢驗(yàn)資料; c)各種法蘭螺栓的強(qiáng)度計(jì)算、預(yù)緊力值、緊固工藝等資料; d)螺栓的初始長(zhǎng)度。6.2運(yùn)行中的技術(shù)檔案包括:a)蠕變測(cè)量資料;b)各螺栓組的超參數(shù)運(yùn)行時(shí)間、啟停次數(shù)和累計(jì)運(yùn)行時(shí)間; c)每次大修時(shí)的探傷資料、硬度和金相組織檢查資料;d)每次大修時(shí)各種法蘭螺栓的緊固、拆卸、加熱資料;e)運(yùn)行8萬(wàn)h10萬(wàn)h或蠕變量達(dá)0.7%的螺栓檢驗(yàn)

20、和解剖試驗(yàn)資料,對(duì)螺栓的安全性評(píng)定;f)螺栓的檢修、更換、報(bào)廢、恢復(fù)熱處理資料。6.3 螺栓失效分析資料包括:a)斷裂金相分析;b)材質(zhì)解剖試驗(yàn);c)工況、裝配工藝、結(jié)構(gòu)影響分析;d)防止措施,執(zhí)行情況和效果。附 錄A(資料性附錄)常用螺栓材料的化學(xué)成分、力學(xué)性能)A.1 螺栓材料的化學(xué)成分見表A.1。表A.1 螺栓材料的化學(xué)成分牌號(hào)CSiMnPSNiCrMoWVNbTiA1CuB350.320.400.170.370.500.800.0350.0350.250.25-450.420.500.170.370.500.800.0350.0350.250.25-20CrMo0.170.240.17

21、0.370.400.700.0350.0350.300.801.100.150.25-35 CrMoA0.320.400.170.370.400.700.0250.0250.300.801.100.150.25-0.25-42 CrMoA0.380.450.170.370.500.800.0250.0250.300.901.200.150.25-0.25-25 Cr2MoVA0.220.290.170.370.400.700.0250.0250.301.501.800.250.35-0.150.35-0.25-25 Cr2Mo1VA0.220.290.170.370.500.800.0250.

22、0250.302.102.500.901.10-0.300.50-0.25-20 Cr1Mo1V1A0.180.250.170.370.300.600.0250.0250.401.001.300.901.10-0.701.10-0.25-20 Cr1Mo1VNbTiB0.170.230.400.600.400.650.0250.0250.300.901.300.751.00-0.500.700.010.220.050.14-0.250.000.00520Cr1Mo1VTiB0.170.230.400.600.400.600.0250.0250.300.901.300.751.00-0.450.

23、65-0.010.28-0.250.000.0052Cr12NiMo1W1V(4-422)0.200.250.500.501.000.0250.0250.501.0011.012.500.901.250.901.250.200.30-0.25-R-260.081.501.000.0300.03035.039.016.020.02.503.50Co1822.00Fe余量-2.503.000.25-0.0010.01GH41450.080.350.350.0150.0107014.017.0Mg0.010Zr0.050Fe5.09.0Co1.002.252.752.252.750.500.01A.

24、2 常用螺栓材料的力學(xué)性能見表A.2表A.2 常用螺栓材料的力學(xué)性能牌號(hào)室溫力學(xué)性能(不低于)HBW高溫強(qiáng)度Rp0.2MPaRmMPaA%z%AkJ試驗(yàn)溫度C10-5MPa105MPa35265510184355146196400118-453536371640391872294008118620CrMo49063714405519724147013725520CrMo(50)590765144047241285475-16735 CrMo(50)686834124047255311-42 CrMo(65)66079016504724831142 CrMo(65)720860165047255

25、32125Cr2MoV6867851550472482935007819625Cr2Mo1V6857851550472482935505313920Cr1Mo1V1637735156059248293-20Cr1Mo1VNbTiB73583412453925230255018221020Cr1Mo1VTiB686785145039255293570-172C-422(20Cr12NiMoWV)7609301432-277331566124138R-26(Ni-Cr-Co合金)55510001420-262331-GH414555010001218-262331570456566附 錄B(資料性

26、附錄)常用螺栓材料的熱處理工藝和應(yīng)力松馳曲線B.l螺栓材料的熱處理工藝見表B.l。表B.l 螺栓材料的熱處理工藝牌號(hào)熱處理工藝 35 840860空冷 45 (1)840860空冷,560630空冷; (2) 84010水冷,580600空冷 20CrMo 880900水或油冷,580600回火 35 CrMo 850870油或水冷,540620回火 42CrMO 850油或水冷,580回火25Cr2MOV 920940油冷,640690回火25Cr2MO1V (1)10301050空冷,95097O空冷, 680回火6Hr后空冷; (2)950980空冷,68O6H回火20CrlMolVl

27、1000淬火,700回火 20CrlMolVNbTiB 10201040油冷,700720回火6h空冷20CrlMolVNbB 10301050油冷,700回火6hC-422(20Cr12NiMoWV) 980C瀨冷,680冒火 R-26(Ni-Cr-Co合金) 102513lh油冷,815820h冷到730820h后空冷 GH4145 11001140油冷,8451024h冷到7071020h后空冷B2幾種常用螺栓鋼的應(yīng)力松弛曲線見圖B.l 。圖B.1 幾種常用螺栓鋼的應(yīng)力松馳曲線附 錄C(資料性附錄)20Cr1Mo1VNbTiB高溫螺栓鋼的晶粒級(jí)別、力學(xué)性能和驗(yàn)收準(zhǔn)則C.1 適用范圍C.1

28、.1 20Cr1Mo1VNbTiB貝氏體耐熱鋼具有優(yōu)良的綜合性能,用于工作溫度小570C的火力發(fā)電廠的高溫螺栓。該鋼對(duì)熱處理比較敏感,如熱加工控制不當(dāng),螺栓材料易出現(xiàn)肉眼可見的晶粒(粗晶)。C.1.2 本準(zhǔn)則適用于經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理的20Cr1Mo1VNbTiB鋼新螺栓,對(duì)已運(yùn)行螺栓可參照本準(zhǔn)則。C.1.3 執(zhí)行本準(zhǔn)則時(shí),有關(guān)低倍組織、晶粒尺寸的濺量和硬度試驗(yàn)的方法及技術(shù)要求,應(yīng)遵照GB226、GB6394、GB231和GB/T17934。C.2 名詞及定義C.2.1 實(shí)際晶粒度:在交貨狀態(tài)及經(jīng)不同熱處理后,螺栓鋼所得到的實(shí)際晶粒大小。緊固件材料的力學(xué)性能與實(shí)際晶粒度有關(guān)。C.2.2 宏觀粗晶:晶粒

29、平均直徑大于0.5。C.2.3 微觀粗晶:鋼材的實(shí)際晶粒度為2級(jí)0級(jí)。C.2.4 微觀中等粗晶:鋼材的實(shí)際晶粒度為5級(jí)3級(jí)。C.2.5 微觀細(xì)晶:鋼材的實(shí)際晶粒度等于或大于6級(jí)。C.2.6 套晶:鋼材的低倍組織為宏觀粗晶,而實(shí)際晶粒大小為微觀細(xì)晶。即在一個(gè)宏觀粗晶里包含許多細(xì)小的晶粒。C.2.7 混晶:在鋼材的截面上,一些區(qū)域?yàn)槲⒂^細(xì)晶,另一些區(qū)域?yàn)楹暧^粗晶(或套晶)。C.3 試驗(yàn)項(xiàng)目及方法C.3.1 宏觀組織檢驗(yàn)C. 項(xiàng)目顯示鋼材的宏觀晶粒形態(tài)和尺寸,評(píng)定鋼材的晶粒形態(tài)和尺寸的等級(jí)。C. 試驗(yàn)方法C.1被檢面為螺栓的兩端面之一,檢查面積為100%。C.2被檢面的粗糙度應(yīng)根據(jù)檢驗(yàn)要求而定。如僅

30、進(jìn)行肉眼觀察,則用砂紙磨至280號(hào)砂紙即可:如需進(jìn)行近拍,則應(yīng)用不同粒度的粗細(xì)砂紙逐級(jí)別磨到500號(hào)砂紙或02號(hào)金相砂紙。C.3被檢面研磨深度要求有效地去除機(jī)加工形變層。c.4低倍組織的侵蝕劑為15%硝酸酒精溶液或15%的過(guò)硫酸銨水溶液,用擦蝕法。待組織顯示清晰后用水清洗,然后用酒精浸潤(rùn)被檢面,最后用干凈棉花擦干或熱風(fēng)吹干。C.5低倍組織樣品制備好后,要及時(shí)避行檢驗(yàn)、評(píng)定和拍照,檢查工具為肉眼或低于20倍的放大鏡。C.3 如果低倍組織為混晶,當(dāng)宏觀粗晶(或套晶)的面積大于5%時(shí),則整個(gè)被檢面按宏觀粗晶(或套晶)評(píng)定。當(dāng)宏觀粗晶(或套晶)的面積等于或小于5%時(shí),如果宏觀粗晶(或套晶)處于被檢面的

31、邊緣,則整個(gè)被檢面按宏觀粗晶(或套晶)評(píng)定;如果宏觀粗晶(或套晶)處于被檢面的中間,則不按宏觀粗晶(或套晶)對(duì)待。C.7 評(píng)定完畢,用稀的堿性溶液沖洗被酸沾污的螺栓表面和螺紋。如果低倍組織檢驗(yàn)后仍需進(jìn)行微觀組織檢驗(yàn),該工序在微觀組織評(píng)定后進(jìn)行。C.3.2微觀組織檢驗(yàn)C.項(xiàng)目檢驗(yàn)鋼材的顯微組織形態(tài)和測(cè)定實(shí)際晶粒度,判斷螺栓材料的晶粒形態(tài)和尺寸級(jí)別。c.試驗(yàn)方法c.1 在已進(jìn)行低倍組織檢驗(yàn)的螺栓端面上,選取有代表性的部位做微觀組織檢驗(yàn)。如果低倍組織為混晶狀態(tài),則應(yīng)在細(xì)晶區(qū)和宏觀粗晶區(qū)分別做微觀組織檢驗(yàn)。C.2被檢面磨至600號(hào)砂紙或03號(hào)金相砂紙,然后進(jìn)行拋光(機(jī)械、電解、化學(xué)方法均可)。C.3

32、浸蝕劑采用4%硝酸酒精溶液,或2%硝酸酒精溶液+2%苦味酸酒精溶液。浸蝕后,用酒精清洗和吹干。c.4 微觀組織檢驗(yàn)可采用大型工件金相檢查儀或金相顯微鏡,放大倍數(shù)為100。如需進(jìn)一步觀察組織細(xì)節(jié),則可放大至400。C.3.3硬度試驗(yàn)C.項(xiàng)目 檢測(cè)螺栓材料的硬度,控制硬度值在一定的范圍,保證螺栓安全使用。c試驗(yàn)方法在將嫠進(jìn)行低倍組織檢驗(yàn)的螺栓端面上,做硬度試驗(yàn)。建議在磨制面上進(jìn)行硬度試驗(yàn)。C.4 晶粒形態(tài)和大小的分級(jí) 分級(jí)的原則。根據(jù)鋼材的宏觀及微觀組織形態(tài)和晶粒平均直徑大小進(jìn)行分級(jí)。 在20倍以下進(jìn)行低倍組織檢查,在100倍下進(jìn)行微觀組織檢查,然后對(duì)照級(jí)別圖(見圖C.1圈C7)分級(jí),按比較法確定

33、鋼材的晶粒形態(tài)和大小的分級(jí)。C.4.3分級(jí)。把晶粒形態(tài)和大小分為七級(jí)。1級(jí)5級(jí)為非套晶結(jié)構(gòu):6、7級(jí)為套晶結(jié)構(gòu)。各級(jí)的晶粒形態(tài)特征、晶粒平均值直徑和組織特征列于表C.1中。C4.4 在2、3、4級(jí)中,微觀組織會(huì)出現(xiàn)晶粒直徑相差懸殊的現(xiàn)象,如果細(xì)晶的面積不超過(guò)40%,則按粗晶級(jí)別評(píng)定。C5晶粒級(jí)別、硬度和沖擊韌性的關(guān)系C5.1 晶粒大小影響材料的沖擊韌性。當(dāng)硬度大于260HBW時(shí),晶粒越粗大,沖擊功越低。在相同晶粒級(jí)別下,沖擊功與硬度值有關(guān),硬度越高,沖擊韌性越低。因此,當(dāng)確定鋼材的晶粒級(jí)別和硬度值班后,即可估算其沖擊功。c.5.2硬度和沖擊功的關(guān)系式為Ak=(a+bHBW)9.8/0.8 (C

34、.1) 式中:AkU型缺口沖擊功,J;a,b材料系數(shù),與晶粒級(jí)別有關(guān); HBW布氏硬度值。 各晶粒級(jí)別的硬度和沖擊功表達(dá)式如下:1級(jí) Ak=(30.0-0.0867HBW)9.8/0.8 2級(jí) Ak=(41.2-0.1127HBW)9.8/0.8 3級(jí) Ak=(40.0-0.1055HBW)9.8/0.8 4級(jí) Ak=(33.5-0.0812HBW)9.8/0.8 5級(jí) Ak=(31.9-0.0722 HBW)9.80.8 6級(jí) Ak=(42.9-0.104HBW)9.8/0.8 7級(jí) Ak=(35.0-0.0846HBW)9.8/0.8 各級(jí)別表達(dá)式的適用范圍為180 HBW 340HBW。 表達(dá)式中HBW和Ak均指三個(gè)以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值。 裁達(dá)瀵攀警鞫瀨 驥黲鏊馘激試黲輟綴的甲均德。C6晶粒級(jí)別、

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