M1000
碳钢
M1110铸件类
M1111
零件采购技术规范
压水堆蒸汽发生器一回路侧封头用碳钢铸件
0
适用范围
本规范适用于压水堆蒸汽发生器一回路侧封头用可焊碳钢铸件。
熔炼工艺
必须采用电炉或其它相当的熔炼工艺炼钢。
化学成分要求
2.1
规定值
浇包分析和制品分析所确定的化学成分必须符合I规定的要求。
表I
AFNOR牌号20MN5M
元素
浇包分析（%）
制品分析（%）
碳
≤0.23(尽可能)
≤0.25
硅
≤0.55
锰
≤1.20
硫
≤0.012
≤0.015
磷
≤0.015
≤0.020
铜
≤0.25
镍
≤0.50
≤0.50
铬
≤0.25
≤0.25
钼
≤0.25
≤0.25
钒
≤0.02
2.2
化学分析
钢厂须提供浇包分析化学成分单，该单由厂长或厂长正式委派的代表签证。另外，铸造厂还须提供两个制品的分析单。
这两个分析，可在作力学性能试验用的废弃的试件上截取，制品其中一个取自铸件浇注口的边缘，另一个取自接管段。
必须按MC1000的规定进行这些分析。
若对材料进行全面分析时，除I规定的元素外，仅须测定残余元素通常的百分含量。
制造
3.1
制造程序
开始制造前，铸造厂（车间）须制订包括以下内容的制造程序：
——熔炼工艺；
——铸造方法；
——封头采购图，该图须注有试料与铸件相连接或邻近的位置；
——热处理条件；
——标明在试料上取样的位置图；
按时间先后为序列出热处理、取样、无损检验及补焊等各个操作过程。
样件
按M160的要求制造样件，以试验制造方法。
3.2
铸造
铸造方法由铸造厂（车间）选定。该方法须在制造程序中注明（见3.1）。
3.3
机加工
封头按采购图所标尺寸进行机加工。
3.4
交货状态——热处理
封头以热处理状态交货，其上带有焊接的起重吊耳和识别牌。
性能热处理包括正火、奥氏体化和水淬。正火温度和奥氏体化温度由铸造厂（车间）选定，使铸件能达到本规范第4节所规定的要求。
性能热处理后，须接着在640～670℃温度下回火，然后空冷。热处理条件（1）须在制造程序中注明。
（1）热处理条件包括：升温速度、保温温度、保温时间和冷却速度。
必须用放置在零件上的热电偶测量温度。
整个铸件偏离规定的保温温度最大允许偏差是：温度高于850℃时为±20℃；等于或低于850℃时为±15℃。在制造过程中注明铸件上放置热电偶的位置。热处理后若封头的性能达不到要求，可重新热处理（见4.4）。
力学性能
4.1
规定值
力学性能规定值列于表Ⅱ。
表Ⅱ
试验项目
试验温度(℃)
性能
规定值
拉伸
室温
R0.002
≥275MPa
Rm
≥485MPa
A%(5D)
≥20
Z%
≥35
350
R0.002t
≥200MPa
Rm
≥435MPa
KV缺口冲击值
0
最小平均值
56J
个别最小值(1)
40J
+20
个别最小值
72J
—20
规定的最小平均值
40J
规定的最小个别值
28J
弯曲
室温
弯至90°
不得有任何表面裂缝、裂纹或毛刺。铸造缺陷引起的显示，其最大尺寸小于5mm的予以验收。
（1）每组三块试样中，至多一个结果低于规定的平均值方可验收。
4.2
取样
封头经过性能热处理截取“X”试料（取自封头边缘）和“Y”试料（取自接管段）。“X”和“Y”试料的最少数量及其用途如下：
“X”试料
——一个用于验收试验；
——两个用于重新热处理后的试验；
——一个作为产品见证件。
“Y”试料
——一个用于验收试验；
——一个用于重新热处理后的试验。
试料的尺寸须足够截取全部试验及复试所需的试样。
取样条件如下：
“X”试料
试料表面与截取的加长段外表面的距离不小于60mm。试样须按采购图的规定从试料上截取。
“Y”试料
试料须取自两个接管段的端部，并在接管段轴线方向的厚度不小于110mm处，试样的有效部位在离试环的内外表面55mm处，且位于试环顶部和底部的中间。
绘制铸件上截取试料和试样的位置图，必须列于制造程序中。
4.3
试验
试验项目和数量
需进行的试验项目和数量列于表Ⅲ
表Ⅲ
试验项目
试验温度
各试验项目试样数
试料
“X”
试料状态
“Y”
试料状态
拉伸
室温
X
HTMP+SSRHT
Y
HTMP+SSRHT
+350
X
HTMP+SSRHT
Y
HTMP+SSRHT
KV缺口冲击
0
X
HTMP+SSRHT
Y
HTMP+SSRHT
+20
X
HTMP+SSRHT
Y
HTMP+SSRHT
—20
X
HTMP+SSRHT
Y
HTMP+SSRHT
弯曲
室温
X
HTMP+SSRHT
Y
HTMP+SSRHT
HTMP：性能热处理
SSRHT：模拟消除应力热处理
试料按M151的要求经模拟消除应力热处理后截取试样，正常保温温度为615℃。
试验程序
A——室温和高温拉伸试验
a）试样
试样尺寸应符合MC1000的规定。
b）试验方法
必须按MC1000的规定进行拉伸试验，并记录以下数值：
——残余伸长0.2%条件下屈服强度，MPa；
——极限拉伸强度，MPa；
——断后伸长率，%；
——断后收缩率，%。
c）结果
测得的结果必须符合表Ⅱ中规定的要求
如果试验结果不是这样并且试样有物理缺陷（不影响制品的使用能力），或由于试样装夹不妥、或试验机运行失常而使试验结果不合格时则必须另取试样重作试验。如果第2次试验合格，该零件予以验收，反之则按下述规定执行。
如果其结果不合格，不是由于上述任何一种原因所致，则可对测得的每个不合格结果再取双倍试样进行复试。复试试样取自不合格试样的邻近部位，若复试结果均合格，则该零件予以验收，反之，则必须剔出（见4.4）。
B——冲击试验
a）试样和试验方法
KV冲击试样必须邻近截取。这些试样的形状、尺寸及试验条件必须按MC1000规定施行。
每组试验要冲断3根试样，并记录其塑性断口百分率及侧向膨胀值，以作参考资料用。试验温度为+20℃、0℃和—20℃。
b）结果
必须满足表Ⅱ中+20℃、0℃和—20℃时冲击值的要求。
c）0℃试验
如果其中任一要求不满足，则该零件须予剔出（见4.4）。
然而，若不满意的试验结果仅是个别值低于所规定的最小值，而其它值均满足要求（平均值合格，仅一个低于规定值），则可按以下方法进行复试：在邻近不合格试样的取样部位，截取三根一组的两组试样，使其在与原组试样相同温度下进行试验。如果两组（三个试样一组）试样中的任何一个结果不符合4.1的规定，则该零件须予剔出（见4.4）。
d）—20℃试验
如果三个试验结果的平均值不符合要求（4.1），或平均值符合要求，但有两个试验结果低于规定的平均值，则该零件须予剔除（见4.4）。
如果平均值满足要求，且仅有一试验结果小于规定的个别最小值，则在原组邻近截取试样的部位再截取三个试样进行第2批试验。如果所有6个试验结果的平均值符合4.1的规定，而第2试验批的结果中只有一个低于规定的最小平均值，则该件予以验收。
e）+20℃试验
如果有一个或多个试验结果未能满足4.1的规定，则须验证其+40℃的三项试验是否符合这一规定，若+40℃的试验结果不符合4.1的规定，则该零件须予剔出（见4.4）。
C——弯曲试验
a）试样
采用12.5mm×25mm×200mm的试样。
b）试验方法
按MC1000的规定进行弯曲试验；弯芯直径25mm，弯曲角为90°。
c）结果
试样表面没有裂纹、裂缝、起泡的予以验收。铸造缺陷引起的显示，其最大尺寸小于5mm的予以验收。如不是这样，则按.A的“结果”一段执行。
基体材料见证件
采用M370规定的方法。
4.4
重新热处理
一批零件由于一项或几项力学性能试验结果不合格而被剔除时，可重作热处理。重新热处理的条件必须列入试验报告。
在此情况下，试样必须按4.2的规定截取。
要进行的试验内容须与4.3的规定相同。
重新热处理只允许两次。
外观检查——表面缺陷
铸件须彻底清砂和表面修整，去除冒口、浇口、分型线和横浇道等。
按MC7200的规定确定表面状态。
表面粗糙度（Ra）须不超过12.5μm。做液体渗透的表面或机加工的表面，其粗糙度（Ra）须不超过6.3μm。
5.1
目检
零件按MC7100的规定进行全面的目检。在机加工中要检查所有表面，以确保金属材料完好性。
交货前，对零件进行一次最终检验。
结果
零件不得有氧化皮、裂纹、疏松、砂眼或其它有害的缺陷。
5.2
磁粉检验
零件所有表面在全部消除应力热处理和最后机加工后，零件须通过电磁化磁粉检验：对接触点部位须用感应磁场法进行验证检查。
检验方法须按MC5000的规定施行。
磁粉检验的各个阶段及其实施方法（电流、磁场）须在制造程序中注明。对试验结果有疑问时，必须进行更全面的检验。
可记录的条件和检验准则
尺寸等于或大于2mm的任一缺陷须考虑予以记录。凡呈现下述磁痕的所有缺陷，都必须标明位置、清除或予以修补：
——线状磁痕；
——尺寸超过5mm的圆形磁痕；
——3个或3个以上间距小于3mm（边到边）排列成行的磁痕；或间距为3～6mm，而延伸长度超过20mm的磁痕。
如果两个磁痕间距小于其中较小者长度的两倍时，则该两个磁痕视作一个磁痕。该磁痕的累计长度等于两个磁痕的长度之和加上两者间的距离。
此外，在磁粉检验中查出2～5mm的非线性磁痕时，必须对其所有表面进行液体渗透检验。若呈现下述情况，须不予验收：
——尺寸超过4mm的圆形显示；
——长度超过2mm的线状显示；
内部缺陷检验
6.1
超声波检验
检验过程中凡幅度大于参考曲线50%的显示值及底面回波衰减幅度大于18dB的区域须予记录。
6.2
射线照相检验
对整个零件进行射线照相检验。
按MC3200的规定进行该项检验，检验从零件的最终轮廓线开始，其检验宽度至少为：
管嘴：80mm；
封头焊接边缘：150mm；
这是为了保证金属不存在密集的缺陷，而这些缺陷在零件焊接时会出现裂缝。
射线照片的质量须符合MC3200中规定的标准。
——建议铸造厂（或车间）加工零件时，尽可能加工到接近最终外形尺寸，以减少检验后的机加工量。
在制造程序中规定检验的各个阶段。
验收准则
从封头焊接边缘开始宽度为150mm的区域和管嘴端部开始宽度为80mm的区域，必须按ASTM
E446中的1级严重程度准则进行评定。但不得有“显著”的C类，以及D、E、F和G类缺陷存在，这些缺陷是不可接受的。若一个C类缺陷不能被一个直径4mm的圆围住，则该缺陷为“显著”的C类。
其它区域除不得有D、E、F、G类缺陷外，厚度51～114mm的零件按ASTM
E186中的2级严重程度准则进行评定。厚度大于114mm的零件按ASTM
E280的规定。
缺陷的清除和修补
7.1清除不须补焊的缺陷
只要缺陷部位打磨后的厚度仍在图纸规定的公差范围以内,且打磨后不影响该区的使用能力,则可用打磨法清除外观检查或磁粉检验所发现的缺陷。
不然，按7.2节的规定施行。
清除缺陷过程中必须避免打磨表面过热。
打磨区必须平滑地与周围表面衔接。
打磨区须经磁粉检验，并按本规范5.2节的规定的检验方法和准则施行。
7.2
清除须作补焊的缺陷
缺陷清除
对不满足5.1、5.2和6.2中规定的验收准则的缺陷部位，必须经过打磨、铲凿或碳弧气刨后再打磨的方法将其清除（碳弧气刨时，零件须预热到120℃左右）。
缺陷清除区必须按照本规范5.2规定的方法和准则进行磁粉检验。当怀疑由射线照相法查出的缺陷是否已被清除掉时，尤其怀疑在零件厚度方向同一截面上有两个上下重叠的缺陷时，可对打磨区重新进行照相检验。
缺陷清除必须持续到成品件不可接受的表面缺陷都被清除掉为止。
补焊
按本章规则第Ⅳ卷中有关要求进行补焊。
焊后热处理
.1
消除应力热处理
经补焊及封头附近焊接后，零件进行消除应力热处理，并必须在610（—15～＋10℃）中保温。
根据修补区的大小和焊接附近的厚度确定最短保温时间，决不得小于2小时。
多次进行消除应力热处理后，其总的持续时间不得超过20小时。
.2
后热处理
小修补区（见下述定义），可在250～300℃进行3小时以上的焊后加热处理，以代替按.1的规定进行的消除应力热处理。
缺陷清除区补焊焊缝深度小于10mm，面积小于25cm2的均视为小修补区。
整个零件此种补焊区应少于20处，且其总面积应小于150cm2。
补焊区的数量、尺寸、位置以及其体积均须列入试验报告。
7.3
补焊区的检验
补焊后须进行下述无损检验：
A——磁粉检验
——消除应力热处理后，对整个封头进行磁粉检验。
——在焊后加热处理后，对小修补区（见.2）及其相邻部位（位于修补区周围25mm处）进行磁粉检验。
检验方法和准则必须遵照本规范5.2的规定。
B——较大修补区的射线照相检验
本规范附件规定了“较大”和“较小”缺陷清除区的定义。根据缺陷清除区的深度及其表面积确定其类别。
检验方法和准则必须符合本规范6.2的规定。
另外，底片的检验必须保证补焊区不再有遗留的不可接受的缺陷，因此要特别注意发现那些可能由补焊产生的缺陷。不得有裂纹、裂缝、未熔合或未焊透等缺陷存在。
凡超过下述长度显示的夹渣都必须予以修补：
——在管嘴端部周围80mm宽度的区域内，及焊接边缘周围150mm宽度的区域内，呈现20mm长度的夹渣显示；
——其它区域呈现30mm长的夹渣显示；
这些显示均可视为射线照片B类显示。所有夹渣（包括补焊引起的夹渣）的总面积不得超过参考射线照片的许可严重程度的限度。
至于补焊引起的气孔和铸件中的气孔，都必须同等对待进行检查。
铸造厂（车间）必须绘制草图或详图注明较大修补区的位置和尺寸。完成修补的条件必须附于该修补图样中。
C——较大修补区的超声波检验
本检验是用以补充对较大修补区的射线照相检验，该修补区的深度超过10mm。
检验必须按MC2600的规定进行。一方面采用纵向直波束从修补区表面开始检验，另一方面采用带有一个折射角的横波束进行检验，而该折射角的选择应使沿缺陷清除区边缘对熔合区的检验处于最佳状态，并具有下述取向：——沿缺陷清除区边缘，对已给定的方向，探头必须置于使声束完全垂直于缺陷清除区边缘处；
——修补区其它部位，用上述规定的同一折射角从焊接表面沿8个方向进行检验。
对打磨缺陷清除区来说，涉及全部熔敷焊补金属及其相临部位的检验至少进行10分钟以上。
检验准则按S7714.4.1中的规定。
尺寸检验
最终机加工后，封头尺寸必须符合采购图中的规定。
尺寸检查的基准线必须标注于连接在封头上的钢板上。
标记
供货商必须按B1300的规定采用其标志和标志方法。
清洁—包装—运输
必须在订货单中规定各种要求。
试验报告
不论交货前的零件状况如何，供货商在每一项试验后必须建立以下响应的报告：
——浇包分析和制品分析的化学成分单；
——热处理记录分析卡：对重新热处理的零件，包括所有热处理记录单；
——力学性能试验报告；
——无损检验报告；
——较大修补区及只经焊后加热热处理修补区的位置图；
——对于所有焊补区（较大和较小）；
产品焊接资料单；
焊接工艺卡和在产品焊接资料单中使用的填充材料验收报告；
焊接工艺评定报告（这些文件可按一般分发）；
——尺寸检验单；
——热处理报告（温度范围和保温时间）。
这些报告必须包括：
——炉次号和封头编号；
——供货商识别标志；
——订货单号；
——如有必要，检查机构的名称；
——试验和试验结果，以及规定值。
M
1111
规范的附件
RTNDT温度的测定
补充试验
当设备技术规格书或其它合同文件有此规定时，则必须作这些补充试验。
RTNDT温度的测定
通过“Pellini”落锤试验和KV冲击试验测定RTNDT温度。
MC1000规定了RTNDT温度的测定方法。
落锤试样无取向要求，但取向应在认可报告中注明。
KV冲击试样的取向应与表Ⅲ中所列试样的取向相同。
“X”试料
试样的纵轴线应至少离开热处理表面60mm，试样的一端离热处理表面45mm，另一端为60mm。
“Y”试料
试样的纵轴线应至少离开热处理管嘴端部55mm，并处于该管嘴内外表面的正中间。
一组试验需两个试样，一个取自“X”试料，另一个取自“Y”试料。试验数量和试验温度见表A。
KCV冲击试样必须邻近截取。试样的形状、尺寸及试验条件必须按MC1000规定施行。
测得的塑性断口百分率及侧向膨胀值作为参考资料保存。
“Pellini”落锤试验的试样须从邻近的部位截取。试样的形状、尺寸及试验条件必须按MC1000规定施行。
结果
RTNDT温度不能高于—12℃。
表A
试验项目
试料状态
试验温度
℃
各试验试样数
“X”试料
“Y”试料
RTNDT
Pellini落锤试验
KV冲击试验
HTMP+SSRHT
HTMP+SSRHT
（1）
（1）
HTMP：性能热处理
SSRHT：模拟消除应力热处理
注：取样方向和热处理状态与表ⅢA所列相同时，不必重做试验。
（1）
MC1000规定了试验温度
附件1
附件2
待加工缺陷清除表面区
附件2
(续)
不加工缺陷清除表面区
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