【机械行业标准(JB)】 汽轮机主轴和转子锻件的热稳定性试验方法

ICS77.140.85
备案号：28565—2010
中华人民共和国机械行业标准
JB/T9021—2010
代替JB/T9021—1999
汽轮机主轴和转子锻件的热稳定性试验方法
Thermal stability test method of steam turbine mainshafts and rotor forgings
贺迎标发意服产
称雅花型
2010-02-11发布
2010-07-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前言
2订货要求
3试验前准备
3.1稳定性测试带
3.2表面清理
加热与冷却
密封、轴向位移的检查
试验方法
测定项目和频次
测定方法
重新测试
试验报告
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永花发
JB/T9021-—2010
本标准代替JB/T9021-1999《汽轮机主轴和转子锻件的热稳定性试验方法》。本标准与JB/T9021—1999相比，主要变化如下：JB/T90212010
一明确规定了测试点的标记位置与要求，热电偶的数量、测量位置与要求，测定项目、频次与要求：
一增加了热稳性试验时锻件的密封、轴向位移的检查以及验收要求；取消了对转子测试带加工以及支撑的要求。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由机械工业大型铸锻件标准化技术委员会归口。本标准起草单位：东方汽轮机有限公司。本标准主要起草人：钟杰、杨功显、范华、王化。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：ZBJ32005-—1988
JB/T9021—1999。
1范围
汽轮机主轴和转子锻件的热稳定性试验方法本标准规定了汽轮机主轴和转子锻件的热稳定性试验方法。JB/T9021-2010
本标准适用于汽轮机主轴和转子锻件的热稳定性的测试，以保证汽轮机主轴和转子锻件在运行温度下的稳定运行。
2订货要求
2.1当需方要求进行热稳定性试验时，应在订货图样上规定镀件热稳定试验的最低温度，并在锻件图样上标明试验的部位、要求测试带的数量与位置，并应标明锻件需置于加热室的区段。2.2热稳定性试验应由供方在最终热处理之后进行。如供方不具备条件，试验亦可在需方进行。3试验前准备
3.1稳定性测试带
3.1.1供方应在转子锻件毛坏发电机侧联轴器端的圆周上距端面25mm的范围内，按逆时针方向相距90°分别打上A、B、C、D字母标记。该标记应在测试的全过程中保持不变。3.1.2当锻件两端轴承的中心间距长度大于2500mm时，至少应有五条测试带。当锻件图样上未明确规定热稳定性试验的测试位置时，可按以下规定确定测试带：主轴或转子锻件加工到订货图样规定的余量后，在外圆面上，按锻件图样的规定位置从锻件的左侧（汽轮机侧）起分别加工序号为1#、2#、3#、4、5#共五个测试带。1#、5#测试带应位于锻件两端的轴颈部，3#测试带应尽量靠近锻件长度方向中部位置：2#、4#测试带应分别位于1#与3#测试带以及3与5#测试带的中间。测试带的宽度一般应为100mm，表面粗糙度值Ra不大于1.6μm。3.1.3当锻件两端轴承的中心间距长度不大于2500mm时，可省略2#、4#测试带。3.2表面清理
锻件在进行热稳定性试验之前，应进行表面清理，以除去锻件表面的油脂、污垢和其他异物，3.3加热与冷却
3.3.1锻件放在加热室中，将至少三支监视热电偶插入加热室中，热电偶位置应在锻件的各个测试带附近，并尽可能靠近锻件毛坏表面。热电偶与锻件毛坏本体之间距离应在50mm以内。另外：应遮护热电偶，使之不受热源的影响。有中心孔的转子和主轴应在内孔另放一支热电偶，以测量内孔的温度，其热电偶插入深度为转子和主轴长度的1/2，再用绝热材料堵塞内孔两端。所有热电偶均应与记录仪连接。
3.3.2锻件应以2r/min～4r/min的速度旋转，并应控制温度均匀加热，以免锻件局部过热。在锻件以不超过110℃C/h的速度加热到需方规定的热稳定性试验温度后保温，直到锻件加热均匀为止。3.3.3锻件加热均匀后，在试验温度下每小时测定一次锻件的跳动，如连续三次测得的跳动值之差都在0.015mm内，则可认为锻件已达到均匀的试验温度状态。在此试验温度下每小时测一次，连续三次测得的轴向热膨胀读数都应在0.255mm以内。3.3.4当达到3.3.4所述的均温试验状态后，将锻件边旋转边冷却到38℃以下。在锻件温度降到低于260℃之前不得将盖子取走。锻件已冷却到接近室温后，至少应旋转2h，才能记录第二次冷测读数，3.4密封、轴向位移的检查
转子和主轴在热稳定试验炉中装好之后，应检查确认试验炉，转子中心孔两端的密封情况和转子的TTKAONIKAa
JB/T9021-2010
轴尚位移。
4试验方法bZxz.net
4.1测定项目和频次
4.1.1锻件的热稳定性试验包括两次冷态测试和一次热态测试。第一次冷态测试为在试验前准备完成锻件加热之前的室温下进行，第二次冷态测试应在锻件完成加热并冷却到38C以下后进行。热态测试在镀件加热到订货图样规定的测定温度下进行。4.1.2整个热稳定性试验期间，应每小时测定一次锻件各测试位置的温度和跳动。对于每个测试位置的每次测试至少应测取三次读数，取其平均值。读数以0.005mm为单位：计算平均值二舍三入，以0.005mm为单位。每次测试结果均应做好记录4.2测定方法
用位于加热室外的千分表或其他测量仪器（或装置）测量假件的跳动，测量仪器或装置的测试头应与锻件上的测试带接触，测量应一直进行到其偏差值最接近0.015mm内止。每条测试带上应测A、BC、D四点，可以将千分表在每一测试带的A，B、C、D四点中甜动最小一点调到零，也可用相减的方法将测得的数减到最小。
4.2.1第一次冷测
完成试验前的各项准备工作后，启动转动装置。在加热测试之前，让转子主轴锻件在室温下以
2r/min~4r/min的速度转动
首先确认转子或主轴锻件在转动过程中，轴颈部的跳动值应不超过0.01mm。接着，测试其余各测试带的A，B、C、D各点的径向跳动，如果任何一个测试带的跳动超过0.050mm，转子或主轴锻件则应继续旋转一小时。如果径向跳动仍然超过0.050mm，则应对锻件重新找中心或重新加工测试带进行重新测试，直至任何一条测试带的径向盟动帮不超过0.050m为止。其最后一次测定值应作为各点正式的第一次冷测值4.2.2热态测试
让转子在试验炉内以2r/min～4r/min的速度旋转，同时以规定的速度均勾加热，以避免造成转子或主轴局部过热，导致异常变曲：当炉温达到转子或主轴锻件订货图样上规定的试验温度后，进行保温。在保温期间，每小时测定一次，连续三次测得的跳动值的分散度稳定在0.015mm以内时，则被视为已满足试验条件，可开始降温。以此三次创定的平均值作寿正式热测值。4.2.3第二次冷测
在满足4.2年要求的试验结果后，应立即停止保温，并以不大于75℃/h的速度一边冷却，一边以2r/min～4r/min的速度旋转。在炉温达到260℃之前，炉盖不能移去。在炉温达到260℃之后，可打
开炉盖冷却，直到锻件冷却到接近38℃当转子的温度达到38℃以下后，每小时测定一次，当连续次测得跳动值的分散度稳定在0.015mm之内时，则认为试验可以结束。此三次测定的平均值则为正式的第二次冷测值。4.3重新测试
如果锻件未能满足热稳定性试验的要求，可以重新进行测试。重新测试前可进行去应力退火处理，或再重复整个热处理过程。
5验收
5.1锻件每条测试带上的测试点的正式的热测值和正式的第二次冷测值的差值不应超过0.025mm，相加后最大跳动值不得超过0.050mm。2
5.2每条测试带的偏心值应按下述方法确定：a）A点正式的热测值减去A点正式的第二次冷测值b）B、C、D各点按a）同样方法相减：JB/T9021-—2010
）如果在测量1#和5#测试带时读数有所变化，则可根据2#、3#，4#测试带所得的结果进行适当修正。修正值应在5.1要求范围内。将每条测试带测试的偏心值，分别按最大正值和最大负值相加而不考虑符号。5.3
第一次冷测值与第二次冷测值之差应不超过0.05mm。试验报告
试验报告应包括以下内容：
锻件名称、生产编号、材料牌号、尺寸简图。委托试验的日期、单位、编号。试验标准、条件、部位。
试验结果。结论（正式的第一次冷测值、在规定温度范国内加热和保温时每小时的测量值：正式的热测值、正式的第一次冷测值以及获得这些测量值时锻件的温度；按5.3测得的测量值的计算变化值）。
试验日期、试验员和审核员签名。TKAoNIKAca
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