RCCM第五卷制造.docx

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RCCM第五卷制造

第Ⅴ卷

RCC—MF篇制造

F1000引言

要提供充分详细的能保证满意结果的制造和生产规则是不可能的。

成功的制造基本上取决于各个制造商所掌握的知识诀窍和方法。

第Ⅴ卷《制造》中给出的规则是要满足的最低要求，制造商应采取他认为保证其产品质量所必要的所有附加措施。

此外，制造商应遵守第Ⅰ卷或设备技术规格书中所规定的所有允差和补充要求。

F2000标记规程

F2100总要求

a）应使用既不污染材料也不产生明显加工硬化或切口效应的方法作标记。

b）标记应标在物件受力最小的区域并且要避开应力集中区（特别是形状突变区）或焊接热影响区。

此外，标记不得妨碍无损检验结果的判定。

F2200方法

a）可用符合F2100a）和下述要求的所有方法作临时和永久标记；

b）禁止使用电弧笔；

c）允许在厚度超过6mm的工件上冲标记，金属冲章头应是圆形或球形的；

d）允许用电解蚀刻的方法作标记，最好用于尺寸小、厚度薄的零件。

此时所用电解液中的硫、汞、锌、铅的总含量和卤族元素的总含量均应不超过250ppm。

电解蚀刻后应立即进行中和、清洗和干燥。

在用电解蚀刻作标记前，制造商应制定蚀刻规程。

e）厚度在6mm以下的工件，可用振动标记工具。

工具的头部应镶硬质合金。

标记刻痕的深度≤0.25mm。

然而，在铁素体非不锈钢工件上，这种类型标记可能会消失，应该用其它标记方法，例如：

用油漆在单个部件上做临时标记代码；并且制定完工设备物项标记一览表。

F2300文字或符号

直径D≤350mm的管道上标记的字符的高度建议为4～6mm。

设备和直径大于350mm的管道上标记的文字或符号的高度建议为8～12mm。

尺寸很小的零件，在尺寸允许的情况下，字符要尽可能大。

F2400临时标记

制造过程中可用印油、不能擦掉的墨水、油漆做工件的临时标记，在奥氏体不锈钢和镍基金工件上的临时标记应符合下列条件：

a）只可使用以后可以擦洗掉的标记；

b）使用的墨水、油漆等不得含有F6000中禁止的任何污染物；

c）如果标记有可能污染表面时，应在热处理前去除这些标记。

F3000切割和不作焊补的整修

F3100概述

所有材料均可用机械加工、磨削或热切割和方法下料成形或开焊接坡口。

允许剪切板材受F3200制约。

F3200剪切

如果随后用机械加工或磨削除去应变硬化区，厚度硬化区，厚度小于25mm的板材可以用剪工切削。

如果遵守上述条款，可以用剪切制备坡口。

然而，对于厚度小于10mm的板材来说，焊接工艺的接头截面说明已消除应变硬化区就足够了。

F3300氧气切割

a）当S1321，S1322或1323中规定焊接要预热时，氧气切割前应进行预热。

然而制造商证实其不会造成裂纹的S1321中所列的碳钢件，在氧气切割前可以免除预热。

b）应仔细地清除工件的氧化表皮毛刺，并用金属刷或磨削去除所有氧化物痕迹。

当表面保留切割状态时，施用的氧气切割应对材料的机械性能（例如硬度）没有不利影响。

c）应仔细地检查氧气切割表面，是否有裂纹。

d）在用磨削或机械加工的方法去除因氧气切割而造成的沟痕之后，应按B、C、D4000章的要求检验用氧气切割制备的焊接坡口（见S7330c）。

此外，制造商应当用焊接工艺评定试件验证最大硬度值是令人满意的；否则要用机械方法（磨削机械加工）去掉影响区。

F3400等离子电弧切割和惰性气体保护钨极电弧切割

a）当使用等离子电弧切割法将工件切割到景终尺寸时，应除掉切割面上所有的金属滴迹、沟痕等；从切割面上磨削或机械加工去掉1mm左右金属。

如果用气体保护钨极电弧切割方法切割薄壁件，也应采取同样的措施。

奥氏体不锈钢件可以用去除毛刺后再进行化学酸洗（见F6000）来代替磨削或机械加工。

b）用等离子电弧切割制备不锈钢件焊接坡口时，切割后进行的表面制备应符合第Ⅰ卷对焊接坡口所规定的检验要求。

F3500碳弧切割和刨削

（见S7330）

F3600不作焊补的整修

F3610概述

本节叙述在已经按第Ⅱ卷“材料’’的要求验收的工件上发现的缺陷以及在加工或安装过程中暴露或产生的缺陷的整修。

这类缺陷一般是表面缺陷。

如果这些缺陷满足下述条件就不作焊补。

F3620不作焊补的整修

a）应该用磨削、铲削（随后磨削）或机械加工的方法去除缺陷。

禁止使用热加工方法去除缺陷。

b）应将缺陷去除、或减小到零件实际厚度按第Ⅱ卷中零件和制品的准则和和Ⅳ卷S7350坡口及焊接金属熔敷表面的准则为合格的尺寸。

c）去除或减少缺陷之后，剩余金属厚度按照第Ⅰ卷中适用设计方法应足以满足应力准则。

此外，表面状态应满足装配和无损检验的要求。

d）整修部分应该圆滑，与周围表面连接应无棱角，接合斜率最大为0.25。

F4000成形和尺寸允差

F4100成形

F4110概述

F4111范围

a）成形工艺包括为获得一个给定形状的部件对零件或制品所施加的所有热力—机械操作（加热循环、变形和成形后的任何热处理）。

b）成形工艺应不会使部件材料的性能降低到低于要求所要求的最小值。

因此，必要时应在成形之后进行热处理恢复材料的性能以符合上述要求。

c）为此，成形工艺评定试验目的为验证加工出的制品符合成形前制品材料验收技术规范中要求的性能。

d）焊接板材不论采用何种成形工艺，焊接工艺评定都应考虑与成形相关的热处理。

F4ll2需要的文件

a）应按照正式确认的整套文件所规定的要求进行所有成形操作，这些文件至少应包括：

——制造操作所使用的成形工艺技术要求和相应的评定报告的编号；

——成形过程中和成形后要进行的检验。

b）成形工艺技术要求的内容

成形工艺技术要求应包括如下内容：

1）当要求进行成形工艺评定时，应列出F4120中规定的用以限定有效范围的所有变量。

2）提供下列资料作为参考之用。

——成形操作所采用的技术参数；

——或包含有这些内容的内部工艺规程的编号。

例如：

采用感应加热进行弯管时，特别应规定下列参数：

——弯曲速度；

——电气参数（电流、电压、频率等）；

——冷却参数；

——测量温度的方法：

——经受成形操作的焊接区的位置（在适用时）。

3）成形工艺数据表中应列出成形工艺评定的编号。

F4113应变率的计算方法

a）按下列公式计算成形零件的延伸率：

圆柱筒体：

A%=50e（1一Rf/R0）/Rf

变形量＜1%时：

A%=65e（1一Rf/R0）/Rf

变形量≥1%时：

A%=75e（1一Rf/R0）/Rf

容器封头：

A%=（ln（Df/Dp））×100

管子：

A%=100r/R

式中：

e——成品名义厚度；

Rr——成形后零件中心线的曲率半径；

R0——成形前零件中心线的曲率半径（平板的曲率半径为无穷大）；

R——管子中心线的名义弯曲半径；

r——管子名义半径；

Df——坯件直径；

Dp——零件直径（冲压后）

b）复杂形状成形的应变率应通过在试样件上的网格线来测得。

F4120成形工艺评定

本节涉及除热交换器“U”型管弯曲工艺之外的成形工艺的评定。

F4121评定的目的和要求作评定的场合

评定的目的是用一个试件对所采用的主要因素验证成形工艺能满足所要求的质量标准。

下列情况需要作成形工艺评定：

a）在高于150℃温度下进行任何一项或一系列操作。

b）在低于（或等于）150℃的温度下进行的任何成形操作，而按F4113中给出的各种形式部件的公式进行计算，合金钢或碳钢工件最大应变率超过5％、奥氏体不镑钢工件最大应变率超过l0％，或超过15％而具有支持性文件时。

后者的支持性文件应考虑到加工造成数据的离散性并提供统计证明：

——满足成形前填充材料验收技术规范所要求的保证性能（应变率的最低要求值除外，：

——所选的与最小伸长率相关的新准则是合理的并且与设计文件的要求相容。

在成形操作和相关机械性能热处理以后所验收的材料，不再要求成形工艺评定。

F4122需要制定的文件

所有成形工艺评定都应按正式确认的全套文件所规定的要求进行；这些文件应符合适用章节的要求，它们至少包括：

——评定试件的成形工艺技术要求（见F4112）；

——评定的有效范围；

——按照所采用的评定准则等级确定的要进行的检验及相关准则；

——表示试件上取样位置的尺寸示意图。

F4123评定有效范围

限制评定有效范围的主要因素如下：

F4123.1车间

——热成形的情况下：

应在制造该工件的同一车闻并用制造该工件的同类型机床连行评定试验。

——冷成形的情况下：

在某一个车间所进行的评定试验，可U扩展到对制造厂的所有车间均有效；但这些车间生产用的成形机床必须与评定试验所用类型相同。

F4123.2母材的牌号

所有同牌号或标准牌号的碳钢和合金钢（不包括奥氏体不锈钢）应视为等效的。

满足MCl310规定的晶间腐蚀试验的各非稳定化奥氏体不锈钢应视为等效的。

此外，轧制、拉拔或锻造制品应视为等效的。

F4123.3焊缝

经受成形加工的焊缝处应考虑下列主要因素：

注：

在运用评定的有效范围中，制造商应考虑表F4123.3中的规定。

a）焊接接头的变形（见注）

1）管件

只允许有一条纵焊缝；其变形量是由纵焊缝与中性轴线间的夹角“a”确定（见图F123.3）。

角度α0与管件材料类别相关；弯管过程中变形量：

合金钢或碳钢为5％；奥氏体不锈钢为10％。

由下列表达式确定。

合金钢或碳钢件：

│α0│（度）=4.5R/r

奥氏体不锈钢件：

│α0│（度）=9R/r

式中：

R——管子中心线的名义弯曲半径；

r——管子名义半径；

如果│α│≤│α0│，即不考虑焊缝，则可将有纵焊缝的管子与无缝管视为等效。

当然；在焊接工艺评定时应对弯管及弯管后热处理所经受的热循环采取措施。

如果│α│＞│α0│，应在试件弯曲时于弯曲背拱部分对焊缝作评定。

在其它参数相同的情况下，较大的│α│值的评定结果可适用于较小的│α│值。

图4123.3

2）板材

主要是指成形前拼焊板材的弯曲和压制成凹形。

同管子一样，如果碳钢或合金钢板材的变形量超过5％，（而奥氏体不锈钢板材除外，其变形量达到10％），应在试件成形时对焊缝作评定。

在其他参数相同的情况下，较大的变形值评定结果可用较小的变形值。

b）焊接工艺

S3120规定的并按照RCC—M第Ⅳ卷评定的焊接工艺设立了一主要因素。

特别是S3X19（S3219、S3319等）中规定的成形前焊缝的热处理是一主要因素。

4123.3表

F4123.4几何准则

a）板材和管材：

变形：

用F4113确定的较大应变率评定结果可运用于较小的应变率。

厚度：

成形工艺评定的有效范围为0.75e～（1.25e+3mm）（e为试件厚度）。

b）管子

直径

下列各规定范围内的管子外径都可视为等效的：

——直径≤50mm

——50mm＜直径≤l50mm

——I50mm＜直径

本准则只涉及管子。

较大的r／e比值的评定结果可适用于较小的比值。

变量r和e分别为管子的名义半径和名义厚度。

c）附加限制

在评定成形操作的零件上有足够的尺寸时，应进行冲击试验，这些规则不允许采用未进行冲击试验所得到的评定。

F4123.5成形技术

评定只对一种成形技术和一种给定类型的机床（压力机、滚卷机、感应加热弯管机、充砂弯管机等）有效。

F4123.6成形的受热过程

规定的成形温度范围的任何变动，都使该成形工艺评定失效。

工件成形后不进行机械性能热处理时，成形后冷却方法中的规定条件的任何变动，则使该成形工艺评定失效。

应该指出，监督代表或检验员可以在说明评定试验的文件中所规定范围内为制作评定试件规定这些参量的数值。

F4123.7成形后的热处理

如果规定的热处理是清除应力热处理，只要工件成形后的消除应力热处理中有下列之一变动，则该成形工艺评定失效。

——规定的温度范围的变动；

——在考虑F4123.4规定的等效厚度和RCC—M：

S1340和S7540规定的建议下，规定的加热速度、冷却速度和保温时间范围的变动。

如果规定的热处理是机械性能热处理（正火加回火、淬火加回火、固溶热处理等）；试件应经受类似于产品零件所计划的热处理（同样的保温温度、保温时间、冷却速度等）。

F4124评定试验

F4124.1试件的数目和种类

成形工艺评定用的试件数目和种类以及要执行的检验，取决于要进行的成形操作，并且由以下两个方面确定：

——决定评定有效范围的主要因素；

——决定无损检验种类和准则的部件质量等级。

F4124.2尺寸

根据以下几个方面确定试件的尺寸，

——成形工艺；

——试验和复试用的取样图；

——要进行的无损检验；

——适用的校形或重新弯曲工艺的评定。

在任何情况下管子的每个弯头角度应不小于30°，板材零件宽度应不小于300rnm或4e（取两者中的大者，e为板材厚度）。

F4124.3试件的制作

a）基本材料（母材和焊接材料）

试件所用的母材和可能用的焊接填充材料应该是制造中所采用的或能代表它们的其它母材或焊接材料，并且要符合F4123所规定的等效性。

制造试件用的母材和焊接材料要进行验收试验，并应满足第Ⅱ和Ⅳ卷中相关化学成份和机械性能的准则。

b）试件的成形和热处理

试件的成形应该使用与产品生产用的同类型机床。

试验过程中要连续纪录零件的温度。

如不能连续测量则要定期测量。

成形后应进行与生产所采用相同的热处理，并要记录。

F4124.4评定试件的检验

a）概述

——应从经过按照说明评定的文件中规定的全部热处理和检验后的试件上制取所有试样。

——应从无损检验证明最完好的部分制取机械性能试样。

相反，宏观或微观金相试片应取自无损检验判为合格的区域。

——检验和试验应使经受成形的各区域的性能为规定的：

·母材：

弯曲腹拱和背拱或受拉伸区域和受压缩区域；

·焊缝：

当按照F4123.3考虑时，为：

熔敷金属、母材的热影响区；如果其它场合不另行进行检验时，则包括未经受成形热力循环的母材和焊接接头的异种方法校核试验。

——当弯曲管子时，还应确定弯曲起点、弯曲中部和弯曲终止点的性能。

b）无损检验

评定试件在成形之前和以后，应经受在工件制造过程中所要求的各种无损检验；并满足这些工件的最高级的要求。

在成形前后，对试件的适当部位（尤其是受拉伸区和焊接接头处）按照MC4000进行目视检查和液体渗透检验。

当其为管子时，只对外表面作液体渗管检验。

试件应进行尺寸检验，以证明满足F4200和采购技术要求中规定的准则。

试件表面应光滑，不得有条痕、折迭、裂纹或其他有害的缺陷。

而且，当采购技术要求中没有规定其它的液体渗透检验准则时，表F4124.4中给出的准则适用。

c）破坏性试验

1）化学分析

热成形或成形后进行热处理的不锈钢工作，如果所使用的是燃烧加热，应在完工后测量表面1mm深处硫和碳的含量。

准则：

按采购技术要求中规定的值。

2）机械试验

母材：

应进行制品（板材、管子）验收规定的所有试验并应符合相应的准则。

试样的取样条件J立与制品验收规定的条件相同，实际上不可能时除外。

管材应从管子背拱和腹拱取样，在厚度方面取样的条件应同于制品验收的规定，实际上不可能时除外。

板材应在它的受压区和受拉区取表层试样。

焊接接头：

应完成焊接工艺评定规定的各种试验并符合相应的准则。

在焊接管的情况下，应在焊接接头的背拱作试验，取样位置与焊接工艺评定取样相同。

在饼焊的钢板情况下，沿制品厚度方向的取样位置与焊接工艺评定取样相同，考虑下列要求：

——要在制品表层厚度的1／4或1／3处进行的试验，应在背拱上进行。

3）晶间腐蚀试验

满足MCl310.B法处理的腐蚀试验要求的所有牌号的材料不需要作腐蚀试验。

4）金相检验一组织检验一晶粒度测量

当采购有要求时，应在成形之前和成形之后按照相应技术要求的条件和准则用金相复型进行检验。

如果采购没要求时，应进行检验行为参考资料。

5）硬度测量

当采购有要求时，碳钢和合金钢（奥氏体不锈钢除外）工件应在成形之前和成形之后按照相应技术要求的条件和准则进行硬度测量（尤其是沿应力轴线）。

如果采购没要求检验，应作为参考资料进行测量。

表F4124.4液体渗透检验准则

所有等级碳钢、合金钢锻件和轧制管

应记录尺寸超过lmm的所有显示。

出现下述显示即判定为不合格：

线性显示；

尺寸大于3mm的圆形显示；

排成直线的3个或3个以上，且两边缘之间距小于3mm的显示；

以最不利方式选取的长边不大于20cm的100cm2矩形面积中有5个或5个以上显示。

碳钢、合金钢板件

板件面上和边棱上的液体渗透检验准则和上面所述相同；

但是不锈钢板件边棱上，允许有下述显示：

a）1级和2级设备

厚度小于或等于40mm钢钢板件的线性显示不超过8mm；厚度大于40mm者不超过10mm；如果两个相邻显示的间距小于其最小显示长度的两倍，则应将其视为1个显示。

其累计长度为两个显示长度之和再加上其两者的间距。

b）3级设备

厚度小于或等于40mm钢板中的线性显示长度应不超过12mm；厚度大于40mm者不超过15mm。

F4125复试条件

F4125.1无损检验不合格

如果无损检验发现有不合格的缺陷，应在找出这些缺陷的原因之后重新评定。

如果试件在成形或检验过程中有规律地出现不合格缺陷，或者认为这些缺陷是成形工艺造成的，则应评定不合格。

F4125.2破坏性试验不合格

a）如果由于试验实施不善或试样上有缺陷而造成试验结果不合格时，可以不考虑此结果，并进行重试。

b）冲击韧性试验可按零件或制品采购技术要求或者焊接工艺评定的规律进行复试。

c）如果试件在破坏性试验或复试后性能不合格，则应在找出缺陷原因后，再另制造试件进行重试。

重试的试件应符合规定的性能要求。

F4126试验报告

应根据要求向监督代表提供工艺评定试验报告，说明以下内容：

——试件制造的主要条件（规定的和实际的）。

——进行的无损检验及其准则和得到的结果。

——进行的破坏性试验及要求值和得到的结果。

试验报告应有制造厂检验部门的结论。

F4130产品成形操作

F4131操作要求

F4131.1带焊缝板件的成形

a）禁止焊接的铁素体钢在150℃以下进行成形操作。

然而，无论其为热成形或冷成形的焊接或非焊接的部件，在成形后都允许进行轻微的冷态整形。

b）焊接后再进行成形的工作，成形前应将焊接接头磨平。

F4131.2筒节和锥形段的成形

a）用板材制造筒节和锥形段时，应采用滚卷或压制成形。

b）板材件进行滚卷成形时，应将前缘部分用卷曲或压制法预弯。

在最终弯曲之前应将两端平的未成形边缘削除去，以避免在纵焊区产生非弧形的平板区。

然而，当其为大直径的薄壁筒节时，如果留下的平板区符合F4213给出的形状准则，则此要求就为非强制性的。

必要时，在成形前将板的边缘倒圆。

c）在成形操作过程中，尤其是在钢板与卷辊或模具之间使用垫板时，应采取预防措施以避免工件产生伤痕。

例如在热弯过程中，制造商应采取一切必要的预防措施清除钢板表面脱落的氧化皮，以防止工件表面上产生压痕。

d）用压力机进行压制或弯曲时，压力机压模在每一种压程上都应使压模覆盖钢板整个宽度。

F4131.3弯管

a）根据管子直径和厚度选择的弯管工艺，应使工件的圆度偏差和厚度减薄量都保持在设计许可的范围内。

b）弯管工具要适合于管子的特性（直径、厚度、机械性能等）很重要。

制造厂在选择弯管工具时要考虑适用管子标准中趣定的管子弯管允差，因为不同的标准中允差可能不同。

c）在可能情况下要将焊接管的焊缝置于变形最小的区域内。

d）当采用充砂热弯时，采用的填充材料应不粘附在管壁上，并在弯管后容易去除而且又不给以后的清洁工作（F6000）增加麻烦。

F4131.4封头成形

只要技术上可行，封头就应该以一块整板成形。

当封头太大不能以一块整板成形时，组成封头的各板块都应为碟形块并以机械成形。

碳钢或合金钢封头可以采用旋压成形，但工件应在比实际加工部分更大的范围内进行适当的加热。

F4131.5奥氏体不锈钢工件成形的补充措施

a）用于奥氏体不锈钢成形的工具经清洗和除油以预防受到污染，并且不含铁素体钢。

b）奥氏体不锈钢工件进行热成形时，工件应在燃油炉（低硫油）、电炉或燃气炉内中性气氛或氧化气氛下进行加热。

无论是对工件进行局部或整体加热，都禁止使用燃煤炉和高碳火焰加热炉。

工件在加热前应去除油脂，加热时应不与火焰直接接触。

c）奥氏体不锈钢工件应尽可能避免与碳钢件接触。

无法避免接触时，应按照F6000要求进行铁素体钢污染试验。

d）在奥氏体不锈钢工件冷成形而使用润滑剂时，应满足F6000禁止污染物的有关要求。

e）在奥氏体不锈钢工件热弯前或弯后热处理前，应使用满足F6000规定的洗涤剂，按照成文的细则去除工件上的油脂。

F4132成形操作的产品检验

a）一般情况：

除F4132.b中提及的管子外，完成要求工艺评定的成形操作后，所有工件都应进行下列检验。

——目视检验（有疑问时要加做液体渗透检验）。

——尺寸检验，证明工件满足F4200和设备技术规格书规定的要求。

——按评定准则进行表F4133规定的检验。

b）管件（非热交换器用管子）

完成要求工艺评定的成形操作后，应进行下列检验；

——每根管子的目视检验（有疑问时增加液体渗透检验）。

——尺寸检验：

·圆度满足F4216.a规定的准则；，

·弯曲背拱的壁厚仍满足第Ⅰ卷中规定的设计准则。

检验的数量应为：

·1级和2级管子：

每根；

·3级管子：

取l0％。

——表F4133中规定的检验（按评定要求的准则）。

——另外，外径超过或等于350mm的l级管道成形后应进行下列检验：

·每根管子的弯曲区的渗透检验（按成形工艺评定的准则）；

·每个评定区域初始弯曲至少取头3个弯管，（每个截面至少进行1次），进行金相复型检验（组织检验—晶粒度测量）。

注意：

在制备S7821和S7822.b所要求的产品焊接见证件时，制造商应考虑它在所有情况下所代表的焊接接头所受的热处理。

F4140以热收缩修正管子的对正

A一定义：

热收缩操作是将部分管件或部分管段局部加热，在其冷却过程中不采用机械手段而严生变形。

B一要求

不允许锤击。

下列工件不允许采用热收缩：

——RCC—M1级设备；

——最低拉伸强度＞450MPa的碳钢件；

——厚度＞10mm的工件。

其它材料的工件按照预先规定的规程；作为例外，实践中可以容许。

工件应遵守下列要求：

——从要加热的表面上除去所有的杂质（氧化物、油漆、油脂等）；

——用氧乙炔焊炬加热时，应将火焰尽可能调到中性焰；

——不锈钢工件不允许用火焰加热；

——应用不包括接触式热电偶的红外光学高温计（碳钢工件用热敏炭笔）监测温度。

不锈钢工件应不超过425℃，碳钢工件应不超过700℃；

——工件加热区应在静态空气中冷却；

——在设备的同一位置仅允许热收缩操作一次。

制造商在