ICS77.180 H91 中华人民共和国国家标准 GB/T31048—2014 铜冷却壁 Copperstave 2014-12-22发布 2015-10-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由国家标准化管理委员会提出。 本标准由全国冶金设备标准化技术委员会(SAC/TC409)归口。 本标准负责起草单位:汕头华兴冶金设备股份有限公司。 本标准参加起草单位:中冶南方工程技术有限公司、中冶京诚工程技术有限公司、中冶赛迪工程技 术有限公司、北京首钢国际工程技术有限公司、武汉钢铁股份公司、首都钢铁集团公司、烟台鲁宝有色合 金有限公司、中国重型机械研究院股份公司。 本标准主要起草人:佘京鹏、吴启常、鲍仁周、周强、全强、钱世崇、丁丽。 ⅠGB/T31048—2014 铜冷却壁 1 范围 本标准规定了铜冷却壁的技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存等内容。 本标准适用于以热轧制或锻压加工的紫铜板坯为铜冷却壁本体材料,采用钻孔和焊接等加工方法 形成完整水流通道的高炉用铜冷却壁。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是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/T191 包装储运图示标志 GB/T228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法 GB/T231.1 金属材料 布氏硬度试验 第1部分:试验方法 GB/T699—1999 优质碳素结构钢 GB/T1527 铜及铜合金拉制管 GB/T1804 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差 GB/T5121.1 铜及铜合金化学分析方法 第1部分:铜含量的测定 GB/T5121.2 铜及铜合金化学分析方法 第2部分:磷含量的测定 GB/T5121.4 铜及铜合金化学分析方法 第4部分:碳、硫含量的测定 GB/T5121.8 铜及铜合金化学分析方法 第8部分:氧含量的测定 GB/T5231—2012 加工铜及铜合金牌号和化学成分 GB/T9460 铜及铜合金焊丝 GB/T16866 铜及铜合金无缝管材外形尺寸及允许偏差 YS/T449 铜及铜合金铸造和加工制品显微组织检验方法 YS/T478 铜及铜合金导电率涡流检测方法 YS/T585 铜及铜合金板材超声波探伤方法 3 技术要求 3.1 材料 3.1.1 铜冷却壁本体 采用按本标准规定性能的热轧制或锻压加工的紫铜板坯。 3.1.2 化学成分 化学成分应符合表1的要求。 1GB/T31048—2014 表1 化学成分 元素 Cu+Ag P O SP O 铜冷却壁本体 ≥99.95% ≤0.0030% ≤0.0030% ≤0.0050% ≥0.8 3.1.3 导电率 铜冷却壁本体材料导电率≥98%IACS。 3.1.4 机械性能 铜冷却壁本体材料的机械性能应符合表2的要求。 表2 机械性能 检验项目 抗拉强度Rm/(N/mm2)屈服强度Rp0.2/(N/mm2)延伸率A/% 布氏硬度 铜冷却壁本体 ≥200 ≥40 ≥40 ≥40 3.1.5 金相组织 铜冷却壁本体材料最大晶粒小于5mm。 3.1.6 超声波探伤 铜冷却壁本体铜板可采用超声波进行探伤检查,本体材料不允许存在裂纹缺陷,缺陷判定级别由供 需双方协商确定。 3.2 铜冷却壁进出口配管 采用牌号为GB/T5231—2012中规定的T2铜及铜合金拉制管,机械性能应符合GB/T1527的规 定,尺寸偏差应符合GB/T16866的规定。 3.3 保护套管 采用牌号为GB/T699—1999中规定的10号或20号热轧无缝钢管或由供需双方协商。 3.4 焊接 3.4.1 铜冷却壁的焊接 铜冷却壁的焊接应采用金属防护气体焊接工艺以及充分预热的条件下进行。焊接操作人员应持有 中华人民共和国特种(金属焊接)作业操作证。 3.4.2 焊丝 采用符合GB/T9460规定的焊丝焊接。 3.4.3 焊缝缺陷的检查及评定 所有铜冷却壁本体与水管、本体与堵头的焊缝应进行表面缺陷检查和着色探伤检查,并进行焊缝缺 陷的评定,具体评定方法应按附录A进行,焊缝缺陷评定结果应符合附录A中规定的要求。 3.4.4 压力试验 铜冷却壁所有水道应进行压力试验,焊缝经压力试验无渗漏为合格。 2GB/T31048—2014 3.4.5 气压试验 冷却水管上部钢套管焊缝应进行气密性试验,焊缝无渗漏为合格。试验完成后,应将试压孔焊死。 3.5 内窥镜检查 产品完工后应对铜冷却壁冷却通道进行内窥镜检查,不允许存在残留物。检查完毕,在冷却水管管 端处加密封盖保护,以防止杂物进入冷却通道内。 3.6 通球试验 对每一冷却通道进行通球试验,保证通道通畅。 3.7 加工偏差 3.7.1 尺寸允许偏差 铜冷却壁安装尺寸偏差按图1控制。 单位为毫米 说明: AB———水管中心到定位销中心的距离; CD———螺栓孔中心到定位销中心的距离; E———水管横向中心距; F———螺栓孔中心到铜冷却壁中心线的距离; G———水道中心到铜冷却壁中心线的距离; H———中心线位置; I———铜冷却壁端面到定位销中心的距离。 图1 安装尺寸偏差控制图 3GB/T31048—2014 3.7.2 铜冷却壁冷却通道平直度及冷面平面度 铜冷却壁冷却通道平直度±1mm/m,冷却通道起钻端中心间距±1mm。铜冷却壁冷面平面度 ±2mm/m。其他未注公差尺寸按GB/T1804的要求执行。 3.7.3 表面粗糙度 铜冷却壁的加工表面及冷却通道表面粗糙度不大于Ra25。 4 试验方法 4.1 化学成分、物理性能检测 铜冷却壁本体及铜水管材料的化学成分,铜含量按GB/T5121.1规定进行检测,磷含量按 GB/T5121.2规定进行检测,硫含量按GB/T5121.4规定进行检测,氧含量按GB/T5121.8规定进行 检测。机械性能按GB/T228.1规定进行检测,硬度按GB/T231.1规定进行检测。 4.2 导电率 铜冷却壁本体材料导电率按YS/T478规定进行检测。 4.3 金相组织 铜冷却壁本体材料金相组织按YS/T449规定进行检测。 4.4 超声波探伤 超声波探伤方法参照YS/T585规定进行,采用与本体材料相同或接近的ϕ2mm平底孔试块作对 比试块,平底孔高度15mm,调整仪器使人工平底孔反射波高度为荧光屏满刻度的50%作为探伤灵敏 度。本体不得存在裂纹缺陷,其他类型缺陷判定由供需双方协商确定。 4.5 压力试验 每块铜冷却壁冷却通道应进行压力试验,试验介质为水,试验压力p=1.8MPa,保压30min,焊缝 无渗漏为合格。 4.6 气密性试验 铜冷却壁每一根冷却水管上部钢套管焊缝应单独进行气密性试验。试验介质为压缩空气,压 力p=0.5MPa,保压5min,用肥皂水检查,焊缝周边不允许出现气泡,不允许出现泄漏现象。 4.7 流量阻损试验 铜冷却壁冷却通道流量阻损试验在压力在p=0.4MPa~0.6MPa,流速v=1.8m/s条件下进行或 压力和流速由供需双方协商,要求阻损值由供需双方协商确定。 4.8 内窥镜检查 采用工业内窥镜对铜冷却壁冷却通道进行检查,不允许存在残留物。 4.9 通球试验 将木球放入每一冷却通道内,用压缩空气从一端吹入,木球从另一端吹出为合格。木球直径应为组 4GB/T31048—2014 成冷却通道的圆直径的85%。 5 检验规则 铜冷却壁的检验规则应满足以下内容: a) 铜冷却壁本体材料化学成分和导电率按每一炉次检验,机械性能和金相组织按每一批次检验。 由供方提供检测报告。 b)尺寸允许偏差、产品出厂前试验均按每块铜冷却壁进行检验。 c)铜冷却壁本体与水管、本体与堵头焊缝都应进行焊缝缺陷评定。 6 标志、包装、运输、贮存 6.1 标志 所有铜冷却壁在冷面和热面上应标明: a) 供货单位; b)用户名称; c)安装部位(段别); d)安装序号; e)制造商。 验收合格的铜冷却壁产品由供方质量检验部门签发合格证。合格证应包含产品名称、产品规格、产 品编号、制造厂、制造日期。 6.2 包装 铜冷却壁出厂时,供方质量检验部门应提供铜冷却壁的各项质量指标的检测报告及产品合格证。 6.3 运输 铜冷却壁采用木箱或木架装运,由供需双方协商确定。包装标识应符合GB/T191的规定。 6.4 贮存 铜冷却壁的吊运应避免钢质吊具直接与铜冷却壁接触。铜冷却壁一般以热面朝下的方式存放,为 了防止铜冷却壁的损伤,应在存放处设置垫木。 5GB/T31048—2014 附 录 A (规范性附录) 焊缝缺陷评定标准 焊缝缺陷评定标准见表A.1。 表A.1 编号 焊缝缺陷名称 说明 焊缝缺陷极限值 1.表面焊缝缺陷 1.1裂纹 — 不允许 1.2收弧弧坑裂 — 不允许 1.3表面气孔 单个气孔最大尺寸 d≤0.3s,但不大于3mm 1.4末端焊口缩孔 h≤0.2t,但不大于2mm 1.5未熔合(未完全熔合) 不允许 1.6单面焊接的对接焊缝根 部未焊透 h≤0.2t,但不大于2mm 1.7焊缝咬边 h≤0.2t,但不大于1mm 1.8焊缝根部缺口 h≤0.2t,但不大于2mm 1.9对接焊缝余高太大 h≤1mm+0.25b,但不大于 10mm 6GB/T31048—2014