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1/43■A汽缸（15Х1М1ФЛ）制造工程■B汽缸（15Х1М1ФЛ）无损检查■CBJSS汽缸制造业绩BEIJINGSUNSHINEBROADELECTRICPOWERTECHNOLOGYCO.,LTDYaoJingLong2/43A汽缸（15Х1М1ФЛ）制造工程3/43汽缸铸件制造规程◆规程：OCT108.961.02-79◆合金钢：（15Х1М1ФЛ）OCT108.961.02-79汽轮机部件素材合金钢铸件的技术条件4/43规程（OCT108.961.02-79）的内容１．适用法则、规格以及基准２．材料的种类３．材料要求（化学成分、机械性能）４．制造（冶炼、铸造、热处理、焊接、清除缺陷、焊补、ＳＲ、机加工）５．试验・检查（成分分析、机械性能试验）（无损检测：ＭＴ、ＰＴ（煤油）、ＵＴ、ＲＴ、尺寸检查）６．其他（标示、包装、验收检查、不合格品的处理、提交资料・・・・・）5/43适用规格&基准・ГОСТ7565—73铸件化学成分检验・ГОСТ1497—73材料拉伸试验・ГОСТ9454-78冲击韧性检测・ГОСТ9012—59布氏硬度试验方法・ГОСТ2789—73表面粗糙度・ГОСТ30893.1-2002一般公差6/43铸钢品制造时工序内容01.铸造方案02.木模03.木模检查04.造型05.冶炼（材料、出钢温度）06.炉前分析07.浇注（浇注温度）08.型内冷却09.开箱（开箱温度）10.预热（一次正火）11.割冒口12.性能热处理（二次正火）13.性能热处理（回火）14.本体硬度测试15.喷砂16.取样、性能试验17.划线18.机加工（粗加工）19.去除多肉20.表皮打磨21.无损检测（客户见证检查）22.清除缺陷23.清除缺陷部位检查24.焊补25.砂轮打磨26.无损检测27.去应力退火28.取样、性能试验29.划线30.机加工（精加工）31.砂轮打磨31.尺寸检查32.无损检测33.客户验收检查34.防锈35.包装36.发货7/4301-铸造方案◆在碱性电炉里熔炼◆冒口及冷铁的设计个数、位置、形状、材料要写在铸造方案里提交铸造方案要考虑到①对铸件的高温强度、高温韧性、热处理性质以及焊接性造成的影响②铸件冒口及冷铁的设置③可能产生的铸造缺陷等等来制定。◆铸造方案制定之后在Magma模拟确认此方案的可行性。8/4315X1M1ФЛ（ＣｒＭｏＶ铸钢）每个成分都设有目标值，尽量不要超出目标值。02-铸钢的化学成分&机械性能(15Х1М1ФЛ)Ｃ偏低，重视焊接性15X1M1ФЛOCT108.961.02-790.14-0.200.20-0.400.60-0.90≤0.025≤0.025≤0.051.2-1.7≤0.30.90-1.200.25-0.40≤0.39/43拉伸试验硬度试验0.2%屈服N／ｍｍ２拉伸强度Ｎ／ｍｍ２延伸率％断面收缩率％布氏硬度ＨＢ300～550500以上１５．０以上35.0以上156～22315X1M1ФЛ（ＣｒＭｏＶ铸钢）材料编号冲击试验室温冲击值Ｊ／ｃｍ２15X1M1ФЛ29.4以上◆拉伸特性◆冲击特性02-铸钢的化学成分&机械性能(15Х1М1ФЛ)15X1M1ФЛ（ＣｒＭｏＶ铸钢）10/43钢铁材料里合金元素的作用02-铸钢的化学成分&机械性能抗拉强度韧性淬火性蠕变断裂强度耐腐性耐回火脆化C◎×○Si×○Mn○○××Ni◎◎○××Cr○○○◎×Mo○○○V×○Nb×○N○○W○×○Cu○◎：效果大○：效果一般×：特别降低11/43◆温度分布的平均性该认证的目的：不管放置在炉使用范围内的任何一个温度点上，达到设定温度后，实际温度能保持在设定温度±１０℃以内。◆炉内使用范围内的温度平均性确认：炉内温度与产品温度有差别时，重新设定升・降温速度、加热条件・方法，从而努力确保炉内温度与产品温度一致性。03-热处理（1）---热处理炉的认证12/43铸胚由于结晶体粗大、韧性差、铸造应力大，所以在切割冒口的时候，为了防止开裂，并达到改善组织的目的，进行预热处理。1020±１５℃03-热处理（2）：一次正火13/43・正火处理可导致结晶颗粒变细微、碳化物固溶、马氏体相变。・正火保温时间，不管产品的大小，都希望在８ｈ以上。・强制风冷时，在冷却开始后１ｈ以内必须急速冷却到６５０℃以下，然后继续冷却，直到素材温度最高部分冷却至２００℃以下。ＣｒＭｏ以及ＣｒＭｏＶ铸件在沾水或沾油后，会形成索氏体组织，虽然静态强度、韧性会提高，但是蠕变断裂强度会由于贝氏体组织而有变低的倾向，所以要确认不能脱离设计基准中的断裂强度曲线的主曲线。03-热处理（3）：性能热处理14/43正火・回火(NormalizingandTempering)・正火：980℃・回火：700℃980℃700℃８ｈ＜80℃／ｈ１ｈ６５０℃７５℃／ｈ３５０℃出炉风冷＞８ｈ冷却至２００℃以下04-热处理（5）：性能热处理15/43风冷风冷后980℃出炉水平法兰面向上放置在炉床上。用三个热电偶测试本体温度。尽量将温度差控制在最小04-热处理（6）：外缸体的风冷事例16/43・焊材ＳＭＡＷ；焊材牌号E6015-B3(R407)・焊接前进行该焊条的WPS&PQR的试验05-缺陷补焊17/4305-缺陷补焊(清除缺陷)◆清除缺陷的方法通过砂轮、气刨等清除⇒使用气刨时，铸件要预热至２５０～３００℃18/43◆３５０～４００℃的炉中整体预热→预热温度降至２00℃以下时，需要再预热◆通过燃气喷嘴进行局部预热→在对包括焊补部位的大范围加热后，放置１０秒，确认保持在２00℃以上后，开始进行焊接作业。汽缸内（外）面都要用燃气喷嘴加热。每小时都要确认温度，温度低的时候需要再加热。05-缺陷补焊(预热方法)19/4305-缺陷补焊(加热补焊事例)・为了安全的焊接作业，要搭好脚手架・包括高频加热部位，要覆盖保温材料・只露出焊接部位，进行焊接20/43■后热处理（ＰＷＨＴ）的目的・去除残留应力・改善热影响部以及焊接金属的材质・释放进入焊接部位的氢元素06-焊接后热处理（ＰＷＨＴ）21/4306-焊接后热处理（ＰＷＨＴ）（焊接・预热）PWHT（SR)２５０～３５０℃（≦５０℃．ｈ）６９５±１５℃（≦５０℃／ｈ）（２５０℃）８ｈｒ２８０℃焊接后紧接进行去应力退火时22/43B---汽缸（15Х1М1ФЛ）无损检查23/431.汽缸制造的重要工序2.实施无损检查的目的3.探伤检查方案4.磁粉探伤检查5.煤油探伤检查6.超声波探伤检查7.放射线探伤检查根据标准OCT.108.961.02-79目录24/43铸造方案木模制作造型冶炼浇注开箱、清砂带冒口退火切割冒口性能热处理划线、粗加工去除多肉ＮＤＥ焊补焊补部ＮＤＥ终检防锈包装・发货清除缺陷客户立会检查ＳＲ客户立会检查木模方案图凝固解析化学成分热处理曲线热处理曲线・硬度尺寸・壁厚、切取试样MT・UT・RT缺陷记录MT・UT・RT缺陷记录（客户见证检查）ＭＴ・ＵＴ・RT、硬度MT・UT・RT热处理曲线内部检查：尺寸、外观检查、测试硬度、MT・UT・RT尺寸检查、外观检查、性能试验、硬度测试、钢印标识、MT・UT・RT1.汽缸制造的重要工序预热温度尺寸25/43在对铸件实施无损检查时！！理解铸件的特征后实施是很重要的。要理解铸件作为铸造产品有特殊性、也容易发生缺陷。也就是说，铸件是会有缺陷存在的。1.钢水容易吸收气体。2.钢水的比重大会给铸型以外力。3.用砂子做出来的铸型机械强度低。4.钢水凝固后收缩性很大。5.凝固后，由于到常温的温差很大，固体收缩很大。6.浇注后，铸型・钢水会产生气体。等等所以，铸件一定会发现缺陷。实施无损检查的目的是发现不符合OCT.108.961.02-79要求的缺陷。2.无损检查目的26/43无损检查的种类和对象！！1.目视检查（VT:VisualInspection)⇒是无损检查中最重要的检查。2.磁粉探伤试验(MT:MagneticParticleTesting)⇒可检查出材料、焊接部位表面以及表面附近的缺陷。3.渗透检查（煤油）⇒可检查出材料、焊接部位表面开裂的缺陷。4.超声波探伤试验(UT:UltrasonicExamination)⇒检查出材料、焊接部位的内部缺陷。5.射线探伤试验(RT:RadiographicExamination)⇒检查出材料、焊接部位的缺陷(图纸要求部位)。3.探伤检查方案探伤方案（BJSS根据OCT.108.961.02-79标准）⇒目视检查×磁粉探伤试验×煤油探伤试验×超声波探伤试验×焊接部位（根据图纸要求）的射线探伤试验27/434.1对象根据OCT.108.961.02-79的要求：本体全部(内外面）、短管・弯头、管接头等焊接部位的探伤实施MT探伤，并做好记录。4.磁粉探伤检查28/434.2磁化方法（双头通电磁化法）探伤状态（湿式法）双头通电磁化法①两个电极(圆棒电极)直接抵在检查面上，通电后进行磁化的方法。②缺陷在与磁场线呈直角的方向时最容易被检测到。也就是说，关于缺陷检测是存在方向性的。4.3探伤方法：湿式连续法①湿式法：・在液体(*)中加磁粉(磁性粉末微粒）进行搅拌，将搅拌过的磁粉液散布在试验面上，进行观察。・在被实验部位上直接、用力倾倒磁粉液会将磁粉纹路冲乱，所以禁止这样做。＊：水+防锈剂、水+界面活性剂、灯油等。但是，添加防锈剂・界面活性剂时要参照说明书。（注意用量）。4.磁粉探伤检查29/434.磁粉探伤检查②连续法：・在通电的状态下撒磁粉进行观察的方法（切勿实施成残留磁性法！！）。・用圆棒电极抵牢打开电源→3秒以上（此时进行磁粉的使用・观察）→切断电源・此期间，为了不让电极与被测面产生火花，要保证电极一直抵牢。・即使在定时设定的情况下，也要遵从手动按钮操作的原则。4.4磁粉：湿式磁粉①磁粉要用磁粉・要确认浓度（１～３g/L）。事先用沉淀计测量・毛胚面探伤时推荐用浓度高的（5～6g/L）。沉淀计30/434.磁粉探伤检查4.5标准试验片A130/100标准试验片是在厚为100μm的电磁软钢板的单面上，加工出(深度为30μm)沟槽的东西。使用方法：将有圆形沟槽的一面紧贴在试验体上，确认在圆形沟槽的另一面上够明显识别出探伤表面以下70μm的显示纹路。标准试验片２０２０Ａ１标准试验片31/434.磁粉探伤检查4.6装置、磁化、电流①磁化电流・三相全波整流←最接近直流。可以查出有一定深度的缺陷（交流以及含有交流成分的单相半波、单相全波、三相半波整流由于表皮效果，只能将表层部分磁化，所以只能作表面缺陷的探伤）②电流值设定最低100～125A/in(25.4mm)。（圆头电极间隔如果有150mm的话，则为600～750A、感觉上设定在1000A左右比较好）但是，一定要用试验片来确认。32/434.磁粉探伤检查4.7准备・被检查面没有「油分、氧化皮、铁锈」。・湿式法中严禁有油分附着（磁粉无法沾附）。・表面粗糙度最能影响到缺陷检查能力。如果是粗糙的喷沙表面的话，要用砂轮对表面进行修正。・缺陷修补焊接部位要用砂轮打磨。←「重要」・在产品上打上格子（参考下一页上的照片・要领）打格子的目的是为了在全面探伤时，防止检查遗漏（空白处）。每个格子的探伤结束后，做记号。但是，形状复杂的位置可以不必拘泥于格子，通过圆头电极来探伤也是可以的。总之不要忘记是全面探伤。而且，格子也可以作为圆头电极间隔的刻度来利用。33/434.磁粉探伤检查4.8探伤顺序（方法）（必须进行全面探伤。此时要了解磁化方向、磁化方法）方法①・以格子为基准，朝一个方向进行探伤。例如，下面照片中①的方向进行数格探伤。此时，要使圆头电极的接触位置叠加起来探伤（不要产生空白部分）。・一定的范围结束后，按照②所指示的十字方向（９０°）来探伤：基本动作。・探伤区域的区分一定要做好记号（为了不产生空白部分）。・以格子的对角位置进行探伤的方法是不允许的。①②做记号、探伤方向探伤范围一直要做好叠加34/434.磁粉探伤检查☆探伤方向a）.箭头→①、②、③的方向上进行探伤的话，圆头电极的接触位置要叠加，按照家头→⑪、⑫、⑬方向进行探伤