T∕CFA 020101162-2021 滚筒采煤机铸钢件技术规范

1、 ICS 77.140.80CCS J 31团体标准T/CFA 020101162-2021滚筒采煤机铸钢件技术规范Technical specifications for steel castings of shearer(公告稿)20210506发布20210806实施 T/CFA 020101162-2021目次前言 . II引言 . III1 范围 . 12 规范性引用文件 . 13 术语和定义 . 14 总体要求 . 25 技术要求 . 25.1 化学成分 . 25.2 力学性能 . 25.3 晶粒度 . 35.4 表面质量 . 35.5 尺寸公差 . 35.6 无损检测 . 36

2、制造工艺 . 36.1 概述 . 36.2 熔炼 . 36.3 铸造 . 36.4 清理 . 36.5 热处理 . 46.6 预加工 . 46.7 焊补 . 47 试验方法和检验规则 . 47.1 试验方法 . 47.2 检验规则 . 58 质量证明书 . 69 标识、防护、包装和运输 . 7附录 A（资料性） ZG25MnNi 与 ZG25Mn对比表. 8附录 B（资料性） ZG35NiCrMo与现有标准牌号的对比. 9参考文献 . 10表 1 铸钢件牌号及化学成分 . 2表 2 力学性能 . 2表 A.1 ZG25MnNi 与 ZG25Mn 化学成分对比表 . 8表 A.2 ZG25MnN

3、i 与 ZG25Mn 力学性能对比表 . 8I T/CFA 020101162-2021前 言本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件自 2021年 05月 06日为首次发布。II T/CFA 020101162-2021引 言煤矿资源是我国现代化建设无可取代的一次性能源，采煤机械对采煤效率有着直接的影响，对工业生产有着重要的作用。采煤机械是机械化采煤作业的主要机械设备，分为采煤机、刨煤机两大类，目前应用最广泛的采煤机是滚筒采煤机。滚筒采煤机主要由电动机、牵引部、截割部和附属装置等部分组成。其中截割部是采煤机的挖掘部分，主要

4、由铸钢件组成，包括摇臂、轴承座、行星架、连接头、支架、推移油缸铸件和固定件等。这些铸钢件的质量决定了采煤机的使用寿命，由于目前国内缺少滚筒采煤机铸钢件的相关技术标准，致使铸钢件质量参差不齐，有必要制定本文件以规范国内滚筒采煤机铸钢件的生产和验收，推动滚筒采煤机铸钢件质量提升，从而提高滚筒采煤机的使用寿命。III T/CFA 020101162-2021滚筒采煤机铸钢件技术规范1范围本文件规定了滚筒采煤机铸钢件的总体要求、技术要求、制造工艺、试验方法和检验规则、质量证明书、标识、防护、包装和运输。本文件适用于滚筒采煤机铸钢件的制造及验收。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

5、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/T 222 钢的成品化学成分允许偏差GB/T 223（所有部分） 钢铁及合金化学成分分析GB/T 228.1 金属材料拉伸试验 第 1 部分：室温试验方法GB/T 229 金属材料夏比摆锤冲击试验方法GB/T 231.1 金属材料布氏硬度试验 第 1 部分：试验方法GB/T 1031 产品几何规范(GPS)表面结构轮廓法表面粗糙度参数及其数值GB/T 4336 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GB/T 5611 铸造术语

6、GB/T 5678 铸造合金光谱分析取样方法GB/T 6394 金属平均晶粒度测定方法GB/T 64142017 铸件 尺寸公差、几何公差与机械加工余量GB/T 7233.1 铸钢件超声检测 第 1 部分：一般用途铸钢件GB/T 9443 铸钢铸铁件渗透检测GB/T 9444 铸钢铸铁件磁粉检测GB/T 94522012 热处理炉有效加热区测定方法GB/T 11352 一般工程用铸造碳钢件GB/T 15056 铸造表面粗糙度评定方法GB/T 20066 钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法GB/T 39428 砂型铸钢件表面质量目视检测方法JB/T 5000.7 重型机械通用技术条件 第

7、7 部分：铸钢件焊补T/CFA 010604.3 铸钢件焊补部位横贯里氏硬度试验方法3术语和定义GB/T 5611 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1铸钢件 steel casting将熔融钢液注入铸型型腔，凝固成形为具有一定形状、尺寸和既定性能的零件毛坯。1 T/CFA 020101162-2021来源：GB/T 56112017，2.4，有修改3.2碳当量（CE） carbon equivalent可焊钢件的碳当量，CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15。4总体要求4.1 技术要求包括化学成分、力学性能、晶粒度、表面质量、尺寸公差和无损检测等要求。4.2

8、 试验方法包括化学成分的检验、力学性能的检验、表面质量的检验、尺寸公差的检验以及无损检测。4.3 有特殊技术要求时，按供需双方技术协议执行。5技术要求5.1化学成分5.1.1 化学成分分析结果应符合表 1 规定，化学成分允许偏差应符合 GB/T 222 的规定。5.1.2 供方应对每炉钢水进行化学成分分析，多炉合浇时还应记录每一炉的化学成分结果。表 1 铸钢件牌号及化学成分化学成分（质量分数，%）牌号CSiMnPSNiCrMoVCuZG25MnNiZG35NiCrMoZG40Mn20.220.280.300.370.350.450.200.400.300.500.200.401.001.20

9、0.030 0.030 0.81.00 0.500.70 0.300.50 0.050.100.701.00 0.030 0.030 0.600.90 0.400.90 0.200.501.601.80 0.030 0.030注1： ZG25MnNi 与 ZG25Mn 的对比参见附录 A。注 2：ZG35NiCrMo的化学成分与GB/T 37682-2019中的ZG35CrNio和JBT 6402-2018中的ZG35NiCrMo的对比参见附录B。5.2力学性能滚筒采煤机铸钢件经性能热处理后，其附铸试块力学性能应符合表 2 的规定。表 2 滚筒采煤机铸钢件附铸试块力学性能热处理类型抗拉强度屈服

10、强度伸长率断面收缩率冲击功硬度牌号Rm/MPaRp0.2/MPaA(%)Z(%)HBWAKU/JAKV/JZG25MnNi调质85070015303535240280ZG35NiCrMoZG40Mn2调质调质83083565068514133045403535352603202693022 T/CFA 020101162-20215.35.4晶粒度晶粒度应符合 GB/T 6394 的规定，不应小于 5 级。表面质量5.4.1 铸件表面粗糙度按照 GB/T 1031 选取轮廓的算术平均偏差 Ra，Ra 不应大于 50m，需要进行无损检测的表面粗糙度应符合 5.6.1 的要求。5.4.2 铸件表面

11、质量应符合图样规定。铸件上所有浇口、冒口、工艺补贴和铸筋等残留部分以及切割凹坑部位应采用电弧气刨或砂轮进行精整，使其表面与铸件本体表面平滑过渡。5.4.3 铸件表面不应有裂纹、粘砂、缩孔和冷隔等缺陷存在。5.5尺寸公差5.5.1 铸件尺寸、公差应符合订货技术图样规定。5.5.2 未注尺寸公差应符合 GB/T 64142017 中的 DCTG 11DCTG 13。5.5.3 壁厚公差应符合 GB/T 64142017 中的 DCTG 14。5.6无损检测5.6.1 无损检测的铸件表面应光洁无粘砂，铸件加工面的表面粗糙度值 Ra不应超过 12.5m；非加工面的表面粗糙度值 Ra 不应超过 25m。

12、5.6.2 铸件无损检测的项目、区域及验收等级应按供需双方的采购协议执行。6制造工艺6.1概述制造工艺一般包括熔炼、铸造、清理、热处理、预加工以及焊补。6.2熔炼钢液经过电弧炉熔炼后，宜采用炉外精炼或真空吹氧脱碳精炼或其它需方认可的熔炼方法。熔炼工艺由供方自行决定，炉料配料时碳当量不应大于 0.72 %。6.3铸造6.3.1 铸造不应使用内冷铁和芯撑。6.3.2 浇口和冒口切割应留有 10 mm30 mm 的切除量。6.3.3 造型面砂宜使用铬铁矿砂，厚度为 20 mm50 mm，表面刷锆英粉涂料，或采用性能更优的造型材料和涂料。6.3.4 浇注前应向型腔内通氩气，应在钢包水口氩气保护下浇注。

13、铸件浇注后应砂箱内冷却，落砂温度应 350。6.4清理6.4.1 铸件应进行充分的清理，如有其它特殊要求，由供需双方签订补充技术协议。6.4.2 铸件应清理并除去所有浇口、冒口及切割痕迹。3 T/CFA 020101162-20216.4.3 火焰切割时,铸件的温度不应低于 150。6.5热处理6.5.1 热处理炉应符合 GB/T 94522012 中的 型规定。6.5.2 铸件缺陷处理前应进行均匀化退火。6.5.3 铸件应将缺陷全部处理合格后再进行淬火处理，淬火介质宜采用油或淬火液，淬火完毕后应进行回火热处理。6.5.4 铸件加工或焊接后应进行去应力热处理，去应力的热处理温度应低于回火温度。

14、6.6预加工6.6.1 供方可根据具体情况确定是否在性能热处理之前对铸件进行预加工。6.6.2 铸件应按照订货图样规定的尺寸、公差和表面粗糙度要求进行加工。6.7焊补6.7.1 当缺陷深度大于 25 mm或大于铸件壁厚的 20 %或面积大于 64 cm 时，视为主要缺陷，铸件的主要缺陷焊补应得到需方的许可。需方对铸钢件焊补有特殊要求时，按供需双方签订的补充技术协议执行。6.7.2 铸件焊补应在毛坯（非加工的）或半加工状态下进行，其他应该按照 JB/T 5000.7 的规定执行。6.7.3 焊补次数超过 2 次时应通知需方，总焊补次数不得超过 3 次，提交焊补缺陷记录图，并附在质量保证书中。6.

15、7.4 焊补区域（焊缝、热影响区）的硬度由供需双方自行确定，方法应符合 T/CFA 010604.3 中的要求。7试验方法和检验规则7.1试验方法7.1.1化学成分分析7.1.1.1 化学成分分析用试样的取样和制样应按 GB/T 20066 的规定执行,光谱分析取样应按GB/T5678的规定执行。7.1.1.2 化学成分分析应按 GB/T 223规定的方法执行；光谱分析按 GB/T 4336规定的方法执行，或按能保证分析质量的其他方法进行。7.1.1.3 化学成分仲裁分析应按 GB/T 223规定的方法执行。7.1.2力学性能试验7.1.2.1 力学性能试验用试块可附在铸件本体上或单独浇注（需

16、方无特殊要求时，由供方自行确定），并同铸件一起进行热处理。试块数量应充足，单铸试块的形状和尺寸应符合 GB/T 11352 的规定，附铸试块部位和尺寸应由双方商定，但试块的厚度不应小于 28 mm。7.1.2.2 从同一熔炼炉次（多炉合浇应视为同一熔炼炉次）同一热处理炉次试块中取一个拉伸试样和三个冲击试样进行试验。4 T/CFA 020101162-20217.1.2.3 拉伸试验应按 GB/T 228.1 的规定执行。7.1.2.4 冲击试验应按 GB/T 229 的规定执行。7.1.2.5 对于冲击试验，一组 3 个冲击试样的试验结果的算术平均值应符合表 2 的规定，其中 1 个试验结果可

17、低于规定值，但不应低于规定值的 70 %（另有规定的除外）。7.1.2.6 硬度试验应按 GB/T 231.1 的规定执行，试块硬度在试块横截面上检测。7.1.2.7 铸件硬度检测应在最终热处理后进行，如果有附铸试块，附铸试块与铸件应进行相同的热处理。7.1.3晶粒度检测晶粒度检测按照 GB/T 6394 的规定执行。7.1.4表面质量检验和尺寸检验7.1.4.1 表面粗糙度的检验按 GB/T 15056 的规定执行。7.1.4.2 铸件尺寸的测量应采用精度不低于 0.1 mm的测量工具，宜采用三坐标测量工具或激光跟踪仪等进行测量。7.1.5无损检测7.1.5.1一般要求铸件在无损检测之前按规

18、定做好表面准备，并应对检测出的超标缺陷予以记录，无损检测人员应具备相应的资格。7.1.5.2目视检测铸件目视检测按照 GB/T 39428 的规定执行。7.1.5.3磁粉检测铸件的磁粉检测按照 GB/T 9444 的规定执行。7.1.5.4超声波检测铸件的超声波检测按照 GB/T 7233.1 的规定执行。7.1.5.5渗透检测铸件的渗透检测按照 GB/T 9443 的规定执行。7.2检验规则化学成分7.2.17.2.1.1熔炼炉次分析每一炉次应作化学成分分析，测定规定的元素含量，分析时，应用同炉浇注的试块。7.2.1.2成品分析5 T/CFA 020101162-2021成品分析应从每一炉、

19、每一批或每个铸件上取其有代表性的试样。7.2.2力学性能7.2.2.1 从同一熔炼炉次（多炉合浇应视为同一熔炼炉次）、同一热处理炉次试块中取一个拉伸试样和三个冲击试样进行试验。7.2.2.2 当力学性能试验结果不符合规定时，允许复验。复验试样应从与原铸钢件同炉浇注、同炉热处理的试块上取得。7.2.2.3 拉伸试验复试应从靠近不合格试样的相邻位置取双倍试样重新做不合格项目的试验，如果试验结果均符合表 2 的规定，可判为合格；若其中一个试样的结果不合格，应对其所代表的铸件连同试块重新热处理。7.2.2.4 冲击试验复试应从靠近不合格试样的相邻位置取样制备三个试样重新进行试验，复试的每个试样的值，都

20、应大于或等于规定的最小平均值。否则应对其所代表的铸件连同试块重新热处理。7.2.3重新热处理7.2.3.1 重新热处理后的试样应按 7.2.2的规定重新进行试验。7.2.3.2 铸件和试块重新热处理的次数不得超过两次（回火次数不计）。7.2.3.3 若重新热处理后的试验结果仍不合格，则该批铸件应予以报废。7.2.4晶粒度晶粒度应从代表每一炉、每一批或每个铸件的试块上取样进行检验，检验不合格时应重新热处理。7.2.5表面质量和尺寸表面质量和尺寸应逐件进行检验，检验不合格时应进行返修直至检验合格。7.2.6无损检测无损检测应逐件进行检验，检验不合格时应进行返修直至检验合格。8质量证明书供方应向需方

21、提供质量证明书，质量证明书应包括但不限于以下内容：合同号；铸件图号、材料牌号、铸件号及标准号；熔炼方法、熔炼炉；熔炼分析和成品分析结果；尺寸检验结果；交货重量；力学性能检验结果；晶粒度检验结果；无损检验结果；热处理及焊补记录；6 T/CFA 020101162-2021其他检验需方要求补充检验的结果。9标识、防护、包装和运输9.1标识应在每个铸件上标识，包括：制造厂名称；合同号；铸件号；炉号等永久性标识。9.2防护供方应在适宜的工序点实施适当的防护措施，以防铸件锈蚀。铸件表面如需要涂刷油漆，则应在技术协议或订货合同中加以明确。9.3包装和运输供方应根据运输条件或需方要求对铸件进行包装和运输，以

22、确保铸件不会破损或锈蚀。7 T/CFA 020101162-2021附录 A（资料性）ZG25MnNi与 ZG25Mn化学成分与力学性能对比A.1ZG25MnNi 与 ZG25Mn 的化学成分对比见表 A.1。表 A. 1 ZG25MnF8 与 ZG25Mn 化学成分对比表化学成分（质量分数，%）牌号CSiMnPSNiCrMoVCuZG25Mn0.200.300.220.280.300.450.200.401.101.301.001.200.0300.0300.0300.0300.8ZG25MnNi0.81.000.500.700.300.500.050.10A.2ZG25MnNi 与 ZG2

23、5Mn 的力学性能对比见表 A.2。表 A. 2 ZG25MnF8 与 ZG25Mn 力学性能对比表热处理类型抗拉强度屈服强度伸长率断面收缩率冲击吸收功硬度牌号Rm/MPaRp0.2/MPaA(%)Z(%)HBWAKU/JAKV/J正火+回ZG25Mn490850295201535304735156197240280火ZG25MnNi调质700358 T/CFA 020101162-2021附录 B（资料性）ZG35NiCrMo与现有标准牌号的对比B.1ZG35NiCrMo的化学成分与GB/T 37682-2019中的ZG35CrNio和JBT 6402-2018中的ZG35NiCrMo的对比参见表 B.1。表 B. 3 化学成分对比