TBT1742-2011_机车_动车用柴油机零部件_球墨铸铁曲轴_铁路规范.pdf

I C S4 5 ．0 6 0 ．1 0 S 4 2 T B 中华人民共和国铁道行业标准 T B ／T1 7 4 2 2 0 1 1 代替T B ／T1 7 4 2 1 9 9 1 ，T B ／T1 6 0 6 1 9 8 5 机车、动车用柴油机零部件 球墨铸铁曲轴 C o m p o n e n t so fd i e s e le n g i n ef o rl o c o m o t i v ea n dr a i lc a r N o d u l a rc a s ti r o nc r a n k s h a f t 2 0 11 - 0 4 0 2 发布2 0 1 1 - 1 0 - 0 1 实施 中华人民共和国铁道部发布 刖 1 2 3 言⋯ 范围 规范性引用文件 技术要求⋯⋯ 3 ．1 总则⋯⋯ 32 材料要求- - 目次 33 球铁曲轴铸件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯- ⋯- ⋯⋯。 3 ．4 球铁曲轴成品⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯- ⋯⋯⋯‘‘ 4 检验方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯’ 4 ．1 化学成分检验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯’’ 4 ．2 力学性能检验⋯⋯⋯⋯⋯⋯- ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 ．3 金相组织检验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 44 硬度检验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 45 尺寸及公差检验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯‘ 46 形状和位置公差检验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 ．7 表面粗糙度检验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯- ⋯ 4 ．8 外观质量检查⋯ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯‘‘ 4 ．9 探伤检查⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 ．1 0 动平衡试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 ．1 1 油压密封试验⋯⋯- - ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯‘‘ 4 ．1 2 清洁度检测⋯⋯⋯- ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5 检验规则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯- ⋯⋯⋯⋯⋯ 6 标志、包装、运输和贮存⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯‘ 6 ．1 标志⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯’’’⋯⋯⋯⋯‘ 6 ．2 包装⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯‘ 6 ．3 运输和贮存⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 附录A 规范性附录球铁曲轴超声波探伤检验方法 T B ／T1 7 4 2 2 0 11 I 1 1 2 2 2 2 4 5 5 5 5 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 7 7 7 7 8 T B ／T1 7 4 2 2 0 11 刖菁 本标准按照G B ／T11 2 0 0 9 给出的规则起草。 本标准代替T B ／T1 7 4 2 1 9 9 1 内燃机车用球墨铸铁曲轴技术条件和T B ／T1 6 0 6 - - 1 9 8 5 球墨铸 铁曲轴超声波探伤，本标准以T B ／T1 7 4 2 1 9 9 1 为主．整合了T B ／T1 6 0 6 1 9 8 5 的主要内容，与T B ／T 1 7 4 2 一1 9 9 1 相比主要技术变化如下 删除了关于内燃机车 或发电设备 用2 0 7 系列、2 0 4 系列柴油机新制整体球铁曲轴所有的具 体技术要求和有关曲轴保用期的要求 1 9 9 1 年版的第1 章、3 ．4 和31 9 ； 删除了“曲轴轴段试样切取位置示意图” 1 9 9 1 年版的附录B ； 删除了“曲轴精加工前在热态 ≤5 7 0 ℃ 下进行校正” 1 9 9 1 年版的38 ； 删除了“冲击试验用两根试样，试验方法按G B2 2 9 规定” 1 9 9 1 年版的45 ； 增加了主轴颈和曲柄销采用激光淬火或感应淬火的技术要求 见3 ．2 ．2 ．3 ； 增加了曲柄臂允许的铸造缺陷技术要求及“球铁曲轴曲柄臂部位分区图” 见3 ．39 和图1 ； 增加了曲轴贯通油道油压试验技术要求 见34 ．9 和4 ．1 1 ； 增加了曲轴产品的清洁度检测技术要求 见3 ．4 ．1 0 和4 ．1 2 ； 增加了曲轴主轴颈和曲柄销等部位的超声波探伤检查技术要求 见49 ； 增加了球铁曲轴的吊装位置和存放支承位置要求 见5 ．2 ．5 ； 增加了球铁曲轴质量用户抽检方法 见5 ．26 ； 增加r 球铁曲轴超声波探伤检验方法 见附录A ； 修改了关于曲轴表面粗糙度的技术要求 见3 ．3 ．4 、3 ．42 、表5 和4 ．7 ，1 9 9 1 年版的3 ．1 7 和4 ．6 ； 修改了关于曲轴表面处理的技术要求 见4 ．73 和4 ．93 ，1 9 9 1 年版的3 ．6 和3 ．7 ； 修改了关于曲轴材质的化学成分指标 见3 ．2 ．1 ，1 9 9 1 年版的3 ．2 ； 修改了关于球铁的力学性能指标 见3 ．2 ．2 和表2 ，1 9 9 1 年版的3 ．4 ； 修改了关于球铁的金相组织指标 见3 ．23 和表2 ，1 9 9 1 年版的3 ．5 ； 修改了“曲轴尺寸偏差和形位公差” 见表4 ，1 9 9 1 年版的附录A ； 修改了关于曲轴标志、包装、运输和贮存的要求 见第6 章，1 9 9 1 年版的第5 章 。 与T B ／T1 6 0 6 - - 1 9 8 5 相比主要技术变化如下 删除了缺陷径向尺寸的估测 1 9 8 5 年版的3 ．6 ； 删除了曲轴超声波探伤记录 1 9 8 5 年版的附录A ； 增加了对探伤作业环境的要求 见A ．1 ．2 ； 修改了关于超声波探伤仪应符合的标准 见A ．13 ．1 ，1 9 8 5 年版的3 ．1 ； 修改了曲轴判废指标 见A3 ，1 9 8 5 年版的第4 章 。 本标准由铁道行业内燃机车标准化技术委员会提出并归口。 本标准由中国北车集团大连机车车辆有限公司负责起草，南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公 司、南车戚墅堰机车有限公司参加起草。 本标准主要起草人牟恕宽、梁圣童、金红群、顾小鸿、李宇航、万升云、张建平。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为 T B ／T1 7 4 2 1 9 9 1 T B ／T1 6 0 61 9 8 5 ． Ⅱ 机车、动车用柴油机零部件球墨铸铁曲轴 T B ／T1 7 4 2 2 0 11 1 范围 本标准规定了内燃机车、动车用柴油机球墨铸铁曲轴 以下简称球铁曲轴 的技术要求、检验方法、 检验规则及标志、包装、运输和贮存等要求。 本标准适用于内燃机车、动车用柴油机球铁曲轴。其他柴油机用球铁曲轴可参照执行。 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，仅所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。 G B ／T1 9 1 包装储运图示标志 G B ／T1 9 1 2 0 0 8 ，I S O7 8 0 1 9 9 7 ，M O D G B ／T2 2 3 钢铁及合金化学分析方法 G B ／T2 2 8 金属材料室温拉伸试验方法 G B ／T2 2 8 - - 2 0 0 2 ，e q vI S O6 8 9 2 1 9 9 8 G B ／T2 3 0 ．1 金属洛氏硬度试验第1 部分试验方法 A 、B 、c 、D 、E 、F 、G 、H 、K 、N 、T 标尺 G B ／ T2 3 01 2 0 0 4 ，I S O6 5 0 8 - 1 1 9 9 9 ．M O D G B ／T2 3 1 ．1 金属材料布氏硬度试验第1 部分试验方法 G B ／T2 3 1 ．1 2 0 0 9 ，I S O6 5 0 6 - 1 2 0 0 5 ，M O D G B ／T2 3 1 ．4 金属材料布氏硬度试验第4 部分硬度值表 G B ／T2 3 1 ．4 2 0 0 9 ，I S O6 5 0 6 4 2 0 0 5 ，E d ．1 I D T G B ／T1 1 8 4 - - 1 9 9 6 形状和位置公差未注公差值 e q vI S O2 7 6 8 2 1 9 8 9 G B ／T1 3 4 8 - - 2 0 0 9 球墨铸铁件 I S O1 0 8 3 2 0 0 4 ，M O D G B ／T1 8 0 1 2 0 0 9 极限与配合公差带和配合的选择 I S O1 8 2 9 1 9 7 5 ，M o 】 G B ／T1 8 0 4 - - 2 0 0 0 一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差 e q vI S O2 7 6 8 1 9 8 9 G B ／T1 9 5 8 产品几何量技术规范 G P S 形状和位置公差检测规定 G B ／T2 8 2 81 计数抽样检验程序第1 部分按接收质量限 A Q L 检索的逐批检验抽样计划 G B ／T2 8 2 81 2 0 0 3 ，1 S O2 8 5 9 1 1 9 9 9 ，I D T G B ／T4 3 4 01 金属材料维氏硬度试验第1 部分试验方法 G B ／T4 3 4 0 ．1 2 0 0 9 ，I S O6 5 0 7 1 2 0 0 5 ，M O D G B ／T4 3 4 04 金属材料维氏硬度试验第4 部分硬度值表 G B ／T4 3 4 0 ．1 2 0 0 9 ，I S O6 5 0 7 4 2 0 0 5 ，I D T G B ／T6 0 6 0 ．1 1 9 9 7 表面粗糙度比较样块铸造表面 e q v I S O2 6 3 2 ．3 1 9 7 9 G B ／T6 0 6 0 ．2 2 0 0 6 表面粗糙度比较样块磨、车、镗、铣、插及刨加工表面 G B ／T6 4 1 4 - - 1 9 9 9 铸件尺寸公差与机械加工余量 e q vI S O8 0 6 2 1 9 9 4 G B ／T7 2 8 4 框架木箱 G B ／T9 2 3 9 ．1 机械振动恒态 刚性 转子平衡品质要求第1 部分规范与平衡允差的检验 I S O1 9 4 0 1 2 0 0 3 ．I D T G B ／T9 4 4 t 一2 0 0 9 球墨铸铁金相检验 G B ／T2 0 0 6 6 钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法 G B ／T2 0 0 6 6 - - 2 0 0 6 ，I S O1 4 2 8 4 1 9 9 6 ，I D T 1 T B ／T1 7 4 2 2 0 11 J B ／T1 0 0 6 1 - - 1 9 9 9A 型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件 T B ／T2 3 5 7 内燃机车用柴油机清洁度测定方法 3 技术要求 31 总则 球铁曲轴应符合本标准的各项要求，并按照经规定程序批准的产品图样和技术文件制造。 3 ．2 材料要求 32 ．1 化学成分 材料为球墨铸铁 以下简称球铁 ，其化学成分见表l ，制造厂在满足用户力学性能要求的前提下 对球铁曲轴材料的化学成分可以在此基础上自行进行调整，可用钼、铜、镍或其他元素对球铁进行合金 化处理。 表1球铁的化学成分百分比 警 硅 锰 镁硫磷 S lM n M g S P 稀土元素 35 ～4 ．o18 280 ．3 ～0 ．600 2 0 ．1≤00 2 5≤00 80O l O0 5 3 ．2 ．2 力学性能 3 ．2 ．2 ．1 球铁的力学性能应满足表2 的规定。必要时也可按G B ／T1 3 4 8 - - 2 0 0 9 中表3 的规定选择。 表2 球铁的力学性能 抗拉强度R 。断后伸长率A 布氏硬度 ≥7 8 5M P a≥1 ％2 6 9H B W ～3 3 1H B W 3 22 ．2 宜采用正火、正火加回火、等温淬火加回火、淬火加回火等方法对球铁曲轴基体进行强化处 理。宜采用圆角滚压、喷丸、激光淬火、感应淬火和氮化等方法对球铁曲轴表面进行强化处理。球铁曲 轴允许二次氮化。 3 ．2 ．2 ．3 如果主轴颈和曲柄销采用激光淬火或感应淬火淬硬，其淬硬层宽度不应小于轴颈总长 包 括过渡圆角 的5 0 ％，淬硬区两端距轴颈过渡圆角连接处至少为0 ．0 2 5 D D 为球铁曲轴主轴颈直径 ， 允许轴颈连圆角一起淬硬。 3 ．2 ．3 金相组织 球铁的金相组织按G B ／T9 4 4 1 - - 2 0 0 9 的规定执行，其技术要求见表3 。 表3 球铁的金相组织要求 球化率等级石墨球大小珠光体数量碳化物数量 磷共晶含量 1 级～4 级5 级～8 级不低于珠7 5不大于碳3不大干磷2 33 球铁曲轴铸件 3 ．3 ．1 球铁曲轴铸件应在产品图样规定的部位清晰地铸上制造厂代号和球铁曲轴编号或炉号。 3 ．3 。2 球铁曲轴铸件的几何形状及其尺寸应满足曲轴图样的规定，主要尺寸的公差应不低于G B ／T 6 4 1 4 1 9 9 9 规定的C T1 1 级要求。 3 ．3 ．3 球铁曲轴铸件上的型砂、芯砂、芯骨、冷铁、浇口、冒口、夹砂、结疤、飞边和毛刺等均应清理干 净。 3 ．3 ．4 球铁曲轴铸件表面粗糙度应按G B ／T6 0 6 0 ．卜一1 9 9 7 的规定，其表面粗糙度为N M RR ⋯。5 0 。 33 ．5 球铁曲轴铸件待加工表面可存在加工余量范围内的缺陷。 33 ．6 球铁曲轴铸件非加工表面不应有裂纹和冷隔等缺陷。 2 T B ／T1 7 4 2 2 0 11 3 ．3 ．7 球铁曲轴铸件的加工表面和曲柄臂重叠区不应用焊补、充填物嵌填和敛缝方法修整缺陷。其 他非加工面上存在的铸造缺陷应按经规定程序批准的焊接工艺处理。 3 ．3 ．8 球铁曲轴可按设计、工艺文件要求用铲、钻、凿和磨等机械方法修整缺陷，修整处应圆滑过渡， 表面应经仔细修磨。 3 ．3 ．9 球铁曲轴的主轴颈、曲柄销和如图1 所示的危险面截面部位G 区及宽度n 为r 0 ．0 2D 的过 渡圆角区 不应小于1 0m m ，r 为过渡圆角半径 可存在产品图样或有关技术文件规定的铸造缺陷。 图1 所示的每一个曲柄臂各部位允许的铸造缺陷应符合下述规定 a A 面上允许钻最大直径0 ．0 6 8D 最大深度00 4 5D 的孔，孔数不多于2 个，孔间的距离不小于 1 个孔的直径。 b B 、C 、H 、F 面上允许钻最大直径0 ．0 9 D 和最大深度0 ．0 4 5D ，或最大直径0 ．1 3 6 D 和最大深度 0 ．0 2 7D 的孔。每面孔数不多于2 个，孔间的距离不小于1 个孔的直径。 c 过渡圆角的D 和E 区允许有直径不大于0 ．0 4 5D 和深度不大于0 ．0 2 3D 的孔，但每个轴颈上 的孔数不应多于1 个。 d 内孔表面上允许有深度不大于0 ．0 5 4D ，面积不大于0 ．0 2 1S S l r D 2 ／4 ，为球铁曲轴主轴颈 横截面积 的铲槽，不应多于l 处，但在主轴颈、曲柄销和曲柄臂相连接的过渡区域处的铲槽 深度不应大于0 ．0 2 7D ，面积不应大于0 ．0 1 3S 。 e 光洁的气孔、形状不规则的铲槽和经过清理的缺陷处尺寸和数量可按钻孔的尺寸和数量 或 等效面积 处理。 f 在每个曲柄臂的所有非加工面上的钻孔总数不应多于3 个。 g 光洁的气孔、铲槽和钻孔的边缘应倒圆至半径大于0 ．0 2 2D ，并应修整至平滑过渡，在确定缺 陷尺寸时，倒圆的尺寸不应计算在内。 h 所有上述缺陷距曲柄臂的P 和。面的距离不应小于0 ．0 4 5D 。 过渡圆角区 过渡圆角为r 图1球铁曲轴曲柄臂部位分区图 3 ．3 ．1 0 球铁曲轴允许进行热校直。球铁曲轴精加工前应进行消除内应力的时效热处理。 3 ．3 ．”球铁曲轴铸件热处理后，表面上的氧化皮等应清除干净。 3 ．3 ．1 2 球铁曲轴铸件除内油道外的非加工表面应按产品图样或有关技术文件的规定涂漆。 3 T B ／T1 7 4 2 2 0 11 3 ．4 球铁曲轴成品 3 ．4 ．1 球铁曲轴成品的尺寸公差和形位公差应符合表4 的规定。 3 ．4 ．2 球铁曲轴表面粗糙度应符合表5 的规定。 3 ．4 ．3 球铁曲轴法兰端面不应中凸。 3 ．4 ．4 球铁曲轴加工表面上不应有擦伤、压伤、划痕等机械损伤。球铁曲轴轴颈油路出口处表面应圆 滑过渡，并抛光。 表4 球铁曲轴的尺寸公差和形位公差 尺寸公差和形位公差 球铁曲轴主轴颈直径D m m 序 号 项目 1 5 0 4 6d B 25M H z 钢中纵波 ； b 水平线性误差≤2 ％； c 垂直线性误差≤5 ％； d 动态范围≥2 6d B ； e 远场分辨力≥3 0d B 2 ．5M H z 钢中纵波 ； f 衰减器范围≥8 0d B 。 A ．1 ．4 试块 采用实物对比试块。试块的材质应与受检球铁曲轴的材质一致，并经金相检查合格，无损探伤未 发现缺陷者。试块尺寸如图A ．1 所示。也可用球铁曲轴受检部位的无缺陷处作为参考试块。 单位为毫米 说明 R 被探部位的外圆半径； ，被探部位的内圆半径。 图A ．1 试块型式与尺寸 A ．1 ．5 灵敏度调节 置探头于试块外圆探测面或被检区域无缺陷部位上，使第4 次底波幅度为满幅度的5 0 ％波高，如 8 图A2 所示。 图A2 探测波幅示意图 A2 探伤检验方法及要求 A ．2 ．1 检测方式 球铁曲轴超声波探伤采用直接接触法。 A ．2 ．2 检测系统校准和复核 A ．2 ．2 ．1 每班作业前的系统综合灵敏度校准应按A ．1 ．5 进行并做好记录。 A ．222 若有下述情况应对检测系统灵敏度重新复核 a 校准后的探头、耦合剂和仪器设置发生改变时； b 检测人员怀疑检测量程或灵敏度有变化时； c 连续工作4h 以上； d 工作结束时。 A ．2 ．3 检测时机 超声波探伤应在球铁曲轴最终热处理或半精加工后进行。 A ．2 ．4 表面状态 被检工件的表面应符合下列条件，否则应作适当处理 外观检测合格； 所有影响检测的锈蚀、飞溅和污物等都已清除； 各探测面的表面粗糙度为M R RR ⋯，6 ．3 ； 表面的不规则状态不得影响检测结果的正确性和完整性。 A ．2 ．5 探伤范围 探伤检测部位包括 全部主轴颈； 全部曲柄销； 输出端的A ／B 轴段 如图A ．3 所示 ； 自由端的C ／D 轴段 如图A ．4 所示 。 a 带法兰 _ i B 图A ．3不同类型球铁曲轴输出端探测部位示意图 T B ／T17 4 2 2 0 1 1 9 T B ／T1 7 4 2 2 0 11 图A4 球铁曲轴自由端探测部位示意图 A ．2 ．6 扫查覆盖率 探头的每次扫查覆盖率应大于探头直径的1 5 ％。 A ．2 ．7 探头的移动速度 探头的扫查速度不应大于1 5 0m m ／s 。 A ．2 ．8 缺陷面积计算 在A ．1 ，5 规定的探伤灵敏度条件下，对曲轴进行探测，以第一次底波低于满幅度的5 ％波高时的探 头中心位置来确定缺陷边缘的测算缺陷面积，单位为c m 2 。 A ．3 判废 A ．3 ．1 A 、B 、C 、D 轴段的缺陷总面积大于4 5c m 2 ，或缺陷弧长大于8 0m m 时判废。 A3 ．2 主轴颈、连杆颈的缺陷总面积大于9 0c m 2 ，或缺陷弧长大于1 2 0m m 时判废。 A ．33虽未超过上述规定，但进入圆角区域的弧长大于6 0m m 时判废。 A ．3 ．4 缺陷自主轴颈和曲柄销向同一曲柄臂接近 进入圆角区 时判废。 A ．4 检测记录 1 0 至少应包括以下内容 f 1 曲轴名称、规格型号、序号； b 仪器型号、探头规格、耦合剂； C 检测部位及缺陷类型、尺寸、位置和分布 d 检测人员和审核人员签字、检测1 3 期。