（征求意见稿）-风力发电机组塔架法兰和环形锻件

1T/DXFFAXX—2024风力发电机组及塔架环形锻件本文件规定了风力发电机组及塔架用环形锻件的术语和定义、类型及用途、技术要求、取样方法、检验规则、出厂随行文件、标志、包装和运输。本文件适用于热辗轧工艺生产的，风力发电机组用环形锻件产品的生产和交货。亦适用于订货方或用户验收。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件，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/T222钢的成品化学成分允许偏差GB/T223（所有部分）钢铁及合金化学分析方法GB/T225钢淬透性的末端淬火试验方法（Jomniy法）GB/T228.1金属材料室温拉伸试验方法GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法GB/T231.1金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T232金属材料弯曲试验方法GB/T1184形状和位置公差未注公差值GB/T1804一般公差线性尺寸的未注公差GB/T4336碳素钢和中低合金钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法（常规法）GB/T5313厚度方向性能钢板GB/T6394金属平均晶粒度测定方法aGB/T6402钢锻件超声检测方法GB/T8541锻压术语GB/T9452热处理炉有效加热区测定方法GB/T10561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惰气熔融-红外线吸收法GB13318锻造生产安全与环保通则GB/T13320钢质模锻件金相组织评级图及评定方法GB/T17394.1金属材料里氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T18253钢及钢产品检验文件的类型GB/T20124钢铁氮含量的测定惰性气体熔融热导法(常规方法)GB/T30824燃气热处理炉温度均匀性测试方法GB/T34474.1钢中带状组织的评定第1部分标准评级图法GB/Z38434金属材料力学性能试验用试样制备指南JB/T11218风力发电塔架法兰锻件JT/T1295道路大型物件运输规范NB/T47013.3承压设备无损检测第3部分:超声检测2T/DXFFAXX—2024NB/T47013.4承压设备无损检测第4部分:磁粉检测T/CCMI4风力发电机组塔架法兰采购指南3术语和定义GB/T8541、JB/T11218界定的，以及下列术语和定义适用于本文件。3.1仿形辗轧在轧环机上使用复合工装或异形锥辊，采用近净成型技术，使环形锻件锻坯横截面轮廓接近产品横截面轮廓的辗轧工艺。3.2锻件公称厚度锻件最终精加工后的公称宽度btot与公称高度ttot中的较小者（Min｛btot,ttot｝),参见图1。图1锻件公称厚度示意图3.3镦粗变形比截面积增大，高度减低的变形称为镦粗。镦粗变形比为镦粗前、后工件高度之比。按下式计算：........................................................................公式H——工件镦粗变形前高度，单位为毫米（mm）；3.4拔长变形比截面积减小，长度增加的变形称为拔长。拔长变形比为拔长后长度与拔长前长度之比。按下式计算：........................................................................公式L——工件拔长变形前长度，单位为毫米（mm）；3.5径向锻造比环形件内孔扩大的锻造方法，称为扩孔，也称径向锻造，环形辗轧为扩孔工艺之一种。径向锻造比为工件仅完成冲孔，未进行扩孔轧环时的横截面积与完成轧环的横截面积之比。3T/DXFFAXX—2024............................公式y----径向锻造比；D----冲孔后工件外径，单位为毫米（mm）；）；d＇----轧环后工件内径，单位为毫米）；L----冲孔后工件高度，单位为毫米（mm）；3.6综合锻造比也称总锻造比。当工序间只采用同方向变形方式时，比如只有镦粗或拔长，则总锻造比为各工序变形比（锻造比）的乘积。当各工序的变形方向不同时，总锻造比为各工序变形比（锻造比）的和。3.7取样方向图2环形锻件取样方向示意图3.8分段式按客户要求，将整体锻轧式生产的大型或特大型环形锻件分割成数段交付的生产方式。4类型及用途环形锻件类型及用途如表1所示。4T/DXFFAXX—2024表1环形锻件类型及用途5T/DXFFAXX—2024表1环形锻件类型及用途（续）6T/DXFFAXX—20245技术要求5.1原材料5.1.1冶炼方法和形态5.1.1.1锻件用钢应为由转炉或电炉冶炼，加炉外精炼和真空处理的细晶粒镇静钢；经供需双方协商，可采用电渣重熔或其它更好的冶炼方法。5.1.1.2材料应选用钢锭或连铸圆坯，不得使用连铸板坯。5.1.1.3如用户有特殊要求，按双方签署的订货合同条款执行。5.1.2化学成分5.1.2.1环形锻件用原材料化学成分应符合表2的规定。表2原材料牌号和化学成分CPSNbVNiN ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~———~~~~~~—~~—7T/DXFFAXX—2024按公式（4）计算：CEV=C+………公式5.1.2.3钢材料化学成分熔炼分析与产品分析的偏差应符合GB/T222的要求。5.1.3原材料复验5.1.3.1环形锻件所用原材料应有熔炼单位的质量证明书，质量证明书应为原件，内容应符合原材料订货技术条件的要求。5.1.3.2锻件使用的原材料入厂后应按炉批号进行化学成份复验，复验结果应符合5.1.2的规定。合格后方可使用。5.2锻件组批规则表3给出了与热处理批次相关的产品厚度分组，使用同一熔炼炉批材料，并经相同锻造工艺，且属同一热处理炉生产，产品公称厚度在表3所列同一厚度区间的环形锻件产品应被核定为一个产品批次。表3与热处理批次相关的产品厚度分组1234567895.3制造工艺5.3.1环形锻坯的制造5.3.1.1环形锻件锻坯应采用锻轧式工艺生产，锻造工步应按：镦拔→冲孔预锻→辗轧成型的次序进行。除非客户要求，不宜仅采用自由锻成型。5.3.1.2钢锭的浇口、冒口应有足够的切除量，一般冒口去除量不小于12%，浇口去除量不小于3%，利用率一般不大于85%，保证锻件无缩孔和严重偏析。5.3.1.3应按材料的种类和料块尺寸确定相应的加热规范。5.3.1.4料块开坯锻应在有足够能力的锻压机上进行。8T/DXFFAXX—20245.3.1.5使用钢锭时，综合锻造比应不小于4；使用连铸圆坯时，综合锻造比应不小于5。其中径向锻造比（YB）应大于等于2.5。5.3.1.6采用仿形辗轧工艺生产L型法兰、T型法兰，如未通过第三方机构的产品认证，则应进行辗轧工艺评定或首件检验。5.3.2热处理5.3.2.1环形锻件均应热处理。热处理应按表3的规定分组，按工艺文件规定的装炉形式和加热、冷却规范进行。5.3.2.242CrMo、42CrMo4牌号钢锻件应进行调质热处理；其它牌号钢锻件应进行正火或正火＋高温回火处理。5.3.2.3分段式交付的法兰分割前为控制变形宜进行高温回火热处理，对变形量有要求的应增加去应力退火。5.3.2.4电热处理炉应按照GB/T9452给出的方法进行炉温均匀性测试，应不低于Ⅲ类炉的要求。燃气热处理炉应按照GB/T30824给出的方法进行炉温均匀性测试，应不低于Ⅳ类炉的要求。保温期间炉温均匀性应≤±10℃,炉温均匀性检测应至少每半年实施一次；精度检测应至少每季度实施一次。5.3.3机械加工5.3.3.1当订货合同要求成品交货时，应按环形锻件成品图几何尺寸要求进行机械加工。5.3.3.2机械加工应在本批次环形锻件理化性能检验合格后进行，用于本体取样的产品除外。5.3.3.3机械加工应符合产品尺寸和形位公差要求（见5.4.7用于本体取样的产品机械加工还应保障取样要求。5.3.4返修及其它5.3.4.1不可用焊接方法制造或返修环形锻件。5.3.4.2环形锻件的安全生产及环境保护应符合GB13318的要求。5.4产品技术要求5.4.1外观质量5.4.1.1锻件的表面应无肉眼可见的裂纹、夹层、折叠、夹渣等有害缺陷。5.4.1.2锻件表面粗糙度应不大于Ra12.5，需方有特殊要求时应在订货合同中注明。5.4.1.3锻件的表面或内部缺陷不允许补焊修复。5.4.2锻件产品化学成分锻件产品的化学成分应符合表2的规定。5.4.2拉伸性能5.4.2.1Q355NC、Q355ND、Q355NE、S355NL、S355J2G3、Q390NE、Q420NE、S420NL法兰锻件产品的拉伸试验性能应符合表4的规定。9T/DXFFAXX—2024表4产品的拉伸试验性能>60>80>100>150>200>60>150>60——— ————5.4.2.242CrMo、42CrMo4锻件的性能应符合表5的规定。表542CrMo、42CrMo4锻件的性能≥Rp0.2/MPa≥≥≥5.4.3夏比（V型）冲击性能5.4.3.1夏比（V型）冲击试验的试验温度和冲击吸收能（同一组3个试样的算术平均值）应符合表6的规定。5.4.3.2同组三个试样，允许其中有一个试验结果低于规定值，但不应低于规定的最低值，否则，应从同一产品再次复取1组3个冲击试样进行试验，前后两组6个试样试验结果的算术平均值不得低于规定值，允许有2个试样的试验结果低于规定值，但仅允许其中不超过一个试样低于最低值。5.4.4轴向性能S420NL钢锻件可附加保证厚度方向(轴向)性能要求，并分为Z25、Z35两个级别，其断面收缩率应分别符合表7的规定。注：本文件中，纵向与切向同义；横向与径向同义T/DXFFAXX—2024表6夏比（V型）冲击试验温度和冲击吸收能℃向（径向)，单个试样平均值，个试样最低值，00厚度方向（轴向）冲击吸收能的检验为客户有要求时进行。表7环形锻件产品厚度方向（轴向）拉伸试验性能断面收缩率Z(3个试样平均值)%断面收缩率Z(单个试样，不小于)%Z25Z355.4.5硬度及末端淬火试验5.4.5.1应在环形锻件上表面周向每间隔120°位置进行一处硬度试验，同一环形锻件不同位置硬度最大值与最小值之差应不大于30HB；同一批次任意环形锻件硬度最大值与最小值之差应不大于50HB。5.4.5.242CrMo、42CrMo4牌号的风力发电机组偏航系统刹车盘和偏航回转支承套在检测硬度时，应取8个点进行检测，每个位置检测3次，取平均值。需方有特殊要求应在合同中注明。结果应符合表5的规定（同5.4.2）。且最大值和最小值的差不应大于30HB。T/DXFFAXX—20245.4.5.3根据需方要求，并在订货合同中注明，42CrMo、42CrMo4钢应按照GB/T225的规定进行末端淬火试验，硬度值应符合本文件表8的规定。表842CrMo、42CrMo4末端淬火试验硬度值（HRC）距离mm35795.4.6弯曲性能弯曲试验为可选试验项，如选做弯曲试验时，应符合表9的规定，应按GB/T232进行结果判定,客户另有要求的，经订货合同约定，按约定要求。表9弯曲性能>16mm~100mm5.4.7产品几何尺寸和形位公差要求当订货合同要求以最终机加工成品状态交货时，应对环形锻件产品尺寸和形位公差进行检验。塔架法兰的形状、尺寸、形位偏差和表面质量应逐件检查。成品尺寸精度和形位公差应符合下列规定：——用户有经订货合同规定的特殊要求时，应满足订货合同要求；——用户无特殊要求时，线性和角度的公差应符合GB/T1804中的m级要求，形状和位置公差应符合GB/T1184中的k级要求。5.4.8分段式法兰应检查切割前后变形量，每段法兰切割后弦长较切割前偏差应不大于±10mm。6取样方法6.1一般要求应自热处理后的产品上或取样环上切取用于力学性能试验、化学成分试验、金相检验和提供用户复检的样块,所切取试块应能代表最终产品的性能。产品本体有足够裕量供取样的，按6.2从产品本体取样；仿形辗轧生产的产品及其它本体无足够裕量供取样的，可按6.3选择客户无异议的取样方法。6.2锻件本体取样6.2.1应自按表3界定的每一产品批中抽取一件产品，应选择有效截面积最大的环形锻件产品；有效截面积一致时，选取热处理位置最不利的产品取样。6.2.2法兰拉伸和冲击试样取样位置、方向如图3、图4所示，回转支承环拉伸和冲击试样取样位置如图5所示。6.2.3试样应取自完成热处理的锻件本体裕量部位，推荐先从该产品本体上切取一个环形试样材料（以T/DXFFAXX—2024下简称“样环”再将样环延圆周方向每120°（如图3所示）截取出共3段用于加工一组试样的坯料（下简称“样坯”每件样坯应能被分割加工为满足表10要求的横向和纵向拉伸、冲击、晶粒度及微观结构试样数量。使用火焰切割方式自样环截取样坯时，应在样坯两端各延长不少于150mm段的火焰热影响区，在用样坯加工试样时应去除该区段。图3法兰拉伸和冲击试样取样位置示例图4法兰拉伸和冲击试样取样方向示例图5回转支承环拉伸和冲击试样取样位置示例6.2.4拉伸和冲击试样轴线距锻件两热处理表面的距离应不小于相应厚度尺寸的1/4，但不大于90mm。T/DXFFAXX—20246.2.5纵向冲击试样的缺口方向应向圆心侧。6.3非本体取样仿形辗轧及本体无裕量供取样的，可选择：a)参照JB/T11218—2020第5.3条，经购方同意，可由轴向性能代替径向、切向性能；b)购方对a)持有异议的，按JB/T11218附录A，制备专用的试样环锻件,在试样环锻件上取样。6.4厚度方向试样取样特别规定购方要求进行厚度方向（轴向）抗层状撕裂性能检验时或6.3a)的情形，应取厚度方向（轴向）拉伸试样。经需方同意，试样可以从螺栓孔中用套料钻取样，套料钻取样应在合同或技术协议中注明。6.5试样制备力学性能试验试样制备应以GB/Z38434为指导进行，其它试验试样制备应按试验方法的规定进行。7检验规则7.1总则环形锻件按本文件和订货合同检验。应按表10以及7.2、7.3、7.4、7.5、7.6条的规定执行。表10环形锻件检验规则1121），3），451647181911—— —T/DXFFAXX—20247.2材料化学成分检验按材料熔炼炉批号每炉取1个试样做化学成分试验,常规元素化学成分试验一般按GB/T4336或通GB/T20124、GB/T223.82方法进行，化学成分允许偏差应符合GB/T222的规定。7.3产品力学性能检验7.3.1应按表10规定的频次截取大样并制备试样进行力学性能试验,拉伸试验按GB/T228.1规定的方法进行，一般采用R4(d0=10mm,L0=50mm)标准试样，当不足以制备R4标准试样时，采用R7(d0=5mm,L0=25mm)试样，冲击试验按GB/T229规定方法，弯曲试验按GB/T232规定的方法进行。7.3.2环形锻件产品力学性能试样有缺陷时，应重新取样。7.4低倍组织检验采用酸蚀法检验的产品低倍组织应均匀，不得有肉眼可见的缩孔、气泡、夹杂、裂纹、分层、翻皮及白点。7.5无损检测7.5.1超声波检测超声波检测应在适宜的时机进行，待检测产品表面粗糙度应不大于6.3。应至少在两个垂直的表面进行100%区域检测，客户有经合同约定要求的按约定要求。检测结果应符合NB/T47013.3I级的规定。适用时，也可按GB/T6402给出的方法进行。7.5.2磁粉检测应对完成全部机械加工的环形锻件产品进行100%部位磁粉检测，检测结果应符合NB/T47013.47.6金相检验7.6.1晶粒度每批环形锻件应取横向（径向）试样，按GB/T6394的规定进行晶粒度分析评定，Q355NC、Q355ND、Q355NE、S355NL、S355J2G3、Q390NE、Q420NE、S420NL钢锻件可接受的晶粒度级别应为不小于6级。7.6.2显微组织每批环形锻件应取横向（径向）试样，按GB/T13320的规定进行显微组织评定，Q355NC、Q355ND、Q355NE、S355NL、S355J2G3、Q390NE、Q420NE、S420NL钢锻件的显微组织应为铁素体+珠光体，不允许存在魏氏组织；42CrMo、42CrMo4钢锻件的显微组织应为回火索氏体。7.6.3带状组织在每一熔炼炉批原材料生产的环形锻件中取纵向（切向）试样，按GB/T34474.1的规定进行带状组织评定，可接受的带状组织应不大于2级。7.6.4非金属夹杂物（纵向）在每一熔炼炉批原材料生产的环形锻件中取纵向（切向）试样，按GB/T10561进行非金属夹杂物级别评定。应符合表11要求。T/DXFFAXX—2024表11非金属夹杂物ABCD21212121注：细系：A+C≤2.0；B+D≤2.0；粗系7.7尺寸和形位公差检验当订货合同要求以最终机加工成品状态交货时，应对环形锻件产品尺寸和形位公差进行检验。7.8复验7.8.1拉伸试验不合格时，可从被检验锻件取样部位附近再取2个拉伸试样进行复验，复验结果的所有数据均符合规定时，则为合格。当拉伸试样断裂面与标记端点之间距离小于L0/3，而伸长率未达到标准要求时，试验无效。允许补做同样数量试样的试7.8.2冲击试验不合格时，可从被检验锻件原取样部位附近取3个冲击试样进行复验，合格条件为前后两组共6个试样的实验数据算数平均值不应低于规定值，允许有2个实验数据低于规定值，其中低于规定值70%的数据只允许有1个。7.8.3厚度方向断面收缩率的平均值或某单个值不合格时，可从被检验锻件原取样部位附近取3个试样进行复检，合格条件为前后两组共6个试样的算数平均值不得低于规定值，而且3个复验试样的单个值都必须符合规定。如果不符合，该检验批的锻件，允许逐件检验交货。7.8.4当力学性能试验或复验不合格时，允许对该批（件）锻件重新热处理后进行检验，但重新热处理7.8.5根据需方要求，并在合同中注明，供方应提供需方复验的试料，复验的试料应取自原取样部位附近。需方收到锻件之日起3个月内为复验有效期。7.8.6因裂纹和白点等缺陷引起的不合格不允许复验。7.9检验文件适用时，不同类型检验文件（含质量证明书）的签发及提供可参照GB/T18253的规定进行。注：一般而言，由制造商授权的独立于生产部门的检验代表签发的质量证明书，与由授权的检验代表共同签发的质量证明书,或由制造商授权的检验代表和第三方指定的检验代表共同签发的质量8产品出厂随行文件应按订货合同要求向采购方提供以下产品出厂随行文件：a）制造方名称或代号；b）原材料合格证复印件，原材料入厂复验报告；c）订货合同号；T/DXFFAXX—2024d）标准编号、钢号、炉批号和锻件编号、数量；e）化学成分、显微组织（500倍照片）、晶粒度、非金属夹杂物、力学性能（需要时，锻件厚度方向（轴向）性能级别）、无损检测检验结果；f）含热处理类型及记录、保温温度、保温时间和冷却方式的热处理报告及热处理曲线；g）法兰（或锻件）尺寸检验结果；h）检测单位和检验人员盖章；i）合同中规定的附加要求（例如）的检验结果等