M1000

碳鋼

M1110鑄件類

M1111

零件采購技術規范

壓水堆蒸汽發生器一回路側封頭用碳鋼鑄件

0

適用范圍

本規范適用于壓水堆蒸汽發生器一回路側封頭用可焊碳鋼鑄件。

熔煉工藝

必須采用電爐或其它相當的熔煉工藝煉鋼。

化學成分要求

2.1

規定值

澆包分析和制品分析所確定的化學成分必須符合I規定的要求。

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

化學分析

鋼廠須提供澆包分析化學成分單，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的規定進行這些分析。

若對材料進行全面分析時，除I規定的元素外，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

封頭按采購圖所標尺寸進行機加工。

3.4

交貨狀態——熱處理

封頭以熱處理狀態交貨，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，使鑄件能達到本規范第4節所規定的要求。

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）。

力學性能

4.1

規定值

力學性能規定值列于表Ⅱ。

表Ⅱ

試驗項目

試驗溫度(℃)

性能

規定值

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

規定的最小平均值

40J

規定的最小個別值

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，至多一個結果低于規定的平均值方可驗收。

4.2

取樣

封頭經過性能熱處理截取“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的內外表面55mm處，且位于試環頂部和底部的中間。

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

試驗項目和數量

需進行的試驗項目和數量列于表Ⅲ

表Ⅲ

試驗項目

試驗溫度

各試驗項目試樣數

試料

“X”

試料狀態

“Y”

試料狀態

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：模擬消除應力熱處理

試料按M151的要求經模擬消除應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

試樣尺寸應符合MC1000的規定。

b）試驗方法

必須按MC1000的規定進行拉伸試驗，并記錄以下數值：

——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）結果

測得的結果必須符合表Ⅱ中規定的要求

如果試驗結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，反之則按下述規定執行。

如果其結果不合格，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果再取雙倍試樣進行復試。復試試樣取自不合格試樣的鄰近部位，若復試結果均合格，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向膨脹值，以作參考資料用。試驗溫度為+20℃、0℃和—20℃。

b）結果

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，若不滿意的試驗結果僅是個別值低于所規定的最小值，而其它值均滿足要求（平均值合格，僅一個低于規定值），則可按以下方法進行復試：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果不符合4.1的規定，則該零件須予剔出（見4.4）。

d）—20℃試驗

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

如果平均值滿足要求，且僅有一試驗結果小于規定的個別最小值，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個試驗結果的平均值符合4.1的規定，而第2試驗批的結果中只有一個低于規定的最小平均值，則該件予以驗收。

e）+20℃試驗

如果有一個或多個試驗結果未能滿足4.1的規定，則須驗證其+40℃的三項試驗是否符合這一規定，若+40℃的試驗結果不符合4.1的規定，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的規定進行彎曲試驗；彎芯直徑25mm，彎曲角為90°。

c）結果

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“結果”一段執行。

基體材料見證件

采用M370規定的方法。

4.4

重新熱處理

一批零件由于一項或幾項力學性能試驗結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的規定截取。

要進行的試驗內容須與4.3的規定相同。

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的規定確定表面狀態。

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磁場法進行驗證檢查。

檢驗方法須按MC5000的規定施行。

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則

尺寸等于或大于2mm的任一缺陷須考慮予以記錄。凡呈現下述磁痕的所有缺陷，都必須標明位置、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裂縫。

射線照片的質量須符合MC3200中規定的標準。

——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。

在制造程序中規定檢驗的各個階段。

驗收準則

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

E446中的1級嚴重程度準則進行評定。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級嚴重程度準則進行評定。厚度大于114mm的零件按ASTM

E280的規定。

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定的公差范圍以內,且打磨后不影響該區的使用能力,則可用打磨法清除外觀檢查或磁粉檢驗所發現的缺陷。

不然，按7.2節的規定施行。

清除缺陷過程中必須避免打磨表面過熱。

打磨區必須平滑地與周圍表面銜接。

打磨區須經磁粉檢驗，并按本規范5.2節的規定的檢驗方法和準則施行。

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中規定的驗收準則的缺陷部位，必須經過打磨、鏟鑿或碳弧氣刨后再打磨的方法將其清除（碳弧氣刨時，零件須預熱到120℃左右）。

缺陷清除區必須按照本規范5.2規定的方法和準則進行磁粉檢驗。當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，可對打磨區重新進行照相檢驗。

缺陷清除必須持續到成品件不可接受的表面缺陷都被清除掉為止。

補焊

按本章規則第Ⅳ卷中有關要求進行補焊。

焊后熱處理

.1

消除應力熱處理

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

根據修補區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。

多次進行消除應力熱處理后，其總的持續時間不得超過20小時。

.2

后熱處理

小修補區（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的規定進行的消除應力熱處理。

缺陷清除區補焊焊縫深度小于10mm，面積小于25cm2的均視為小修補區。

整個零件此種補焊區應少于20處，且其總面積應小于150cm2。

補焊區的數量、尺寸、位置以及其體積均須列入試驗報告。

7.3

補焊區的檢驗

補焊后須進行下述無損檢驗：

A——磁粉檢驗

——消除應力熱處理后，對整個封頭進行磁粉檢驗。

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

檢驗方法和準則必須遵照本規范5.2的規定。

B——較大修補區的射線照相檢驗

本規范附件規定了“較大”和“較小”缺陷清除區的定義。根據缺陷清除區的深度及其表面積確定其類別。

檢驗方法和準則必須符合本規范6.2的規定。

另外，底片的檢驗必須保證補焊區不再有遺留的不可接受的缺陷，因此要特別注意發現那些可能由補焊產生的缺陷。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寬度的區域內，及焊接邊緣周圍150mm寬度的區域內，呈現20mm長度的夾渣顯示；

——其它區域呈現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——較大修補區的超聲波檢驗

本檢驗是用以補充對較大修補區的射線照相檢驗，該修補區的深度超過10mm。

檢驗必須按MC2600的規定進行。一方面采用縱向直波束從修補區表面開始檢驗，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使沿缺陷清除區邊緣對熔合區的檢驗處于最佳狀態，并具有下述取向：——沿缺陷清除區邊緣，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邊緣處；

——修補區其它部位，用上述規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。

檢驗準則按S7714.4.1中的規定。

尺寸檢驗

最終機加工后，封頭尺寸必須符合采購圖中的規定。

尺寸檢查的基準線必須標注于連接在封頭上的鋼板上。

標記

供貨商必須按B1300的規定采用其標志和標志方法。

清潔—包裝—運輸

必須在訂貨單中規定各種要求。

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的報告：

——澆包分析和制品分析的化學成分單；

——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；

——力學性能試驗報告；

——無損檢驗報告；

——較大修補區及只經焊后加熱熱處理修補區的位置圖；

——對于所有焊補區（較大和較小）；

產品焊接資料單；

焊接工藝卡和在產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）；

——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；

——供貨商識別標志；

——訂貨單號；

——如有必要，檢查機構的名稱；

——試驗和試驗結果，以及規定值。

M

1111

規范的附件

RTNDT溫度的測定

補充試驗

當設備技術規格書或其它合同文件有此規定時，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規定了RTNDT溫度的測定方法。

落錘試樣無取向要求，但取向應在認可報告中注明。

KV沖擊試樣的取向應與表Ⅲ中所列試樣的取向相同。

“X”試料

試樣的縱軸線應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

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

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規定施行。

測得的塑性斷口百分率及側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規定施行。

結果

RTNDT溫度不能高于—12℃。

表A

試驗項目

試料狀態

試驗溫度

℃

各試驗試樣數

“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：模擬消除應力熱處理

注：取樣方向和熱處理狀態與表ⅢA所列相同時，不必重做試驗。

（1）

MC1000規定了試驗溫度

附件1

附件2

待加工缺陷清除表面區

附件2

(續)

不加工缺陷清除表面區