一種核輔助系統用無縫管及其生產方法
2023-07-08 19:50:31 1
專利名稱：一種核輔助系統用無縫管及其生產方法
技術領域：
本發明涉及一種核輔助系統用無縫鋼管及其生產方法，屬於冶金材料領域。
背景技術：
核電作為一種清潔安全、技術成熟、供應能力強的低碳能源，在未來的能源結構調整中將發揮積極而重要的作用。目前，國家已將原子能發電列為重點發展的能源之一，核電站建設增長迅速。核電站消耗鋼材量巨大，對鋼材質量要求極為嚴格，具體體現在強度、韌性、化學成分和尺寸精度四個方面。核電用鋼在成分選擇方面，主要分為碳鋼及合金鋼兩大領域，由於核電站的特殊環境，鋼管在具有較好的強度、韌性匹配的同時，更為主要的是還要承受長期的中子輻射作用，而一般來講，鋼中的合金元素越多，其體現出的整體抗中子輻 射作用就越弱。所以在一些管道內部沒有特殊使用要求的部分，例如核輔助系統中的部分管道，適當使用設計成分合理的碳鋼，在降低生產製造成本，提高經濟效益的同時，還可增強整體抗中子輻射作用。因此，開發出一種成分簡單、易於製造、價格低，性能又滿足要求的核輔助系統用鋼管是非常有必要而又有意義的。到目前為止，還未有類似的發明。
發明內容
本發明的目的是提供一種成分簡單、易於製造、價格低，性能又滿足要求的核輔助系統用鋼管要求的核輔助系統用無縫鋼管及其生產方法。為實現上述目的，本發明是通過如下措施來實現一種核輔助系統用無縫鋼管，其材料的質量百分比化學成分為C 0. 03 0. 18 ;Mn I. 10 I. 50 ；Si 0. 10 0. 35 ；P ( 0. 015 ；S ( 0. 005 ；Altot ( 0. 02 ；0 ( 0. 003，其餘
為Fe及不可避免的雜質，質量百分數總計100%。為了使鋼具有良好的力學特性和焊接性能，就要設計合適的C、Mn含量，以保證其良好的焊接性。需要限制碳當量Ceq = C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15不超過0. 48，而且還要確保焊接後的性能穩定，熱處理後性能仍必須滿足使用要求。因此選擇低C，以控制碳當量，獲得良好的衝擊韌性和焊接性能；為滿足屈服強度要求，適當提高了 Mn的含量。因此C、Mn含量分別選擇在0. 03 0. 18%、I. 10 I. 50%比較適宜。為提高鋼高溫拉伸性能和橫向低溫衝擊韌性指標，同時為達到核電用鋼高純淨度、低夾雜物的目的，要求S、P、0含量較低。為獲得較好的鑄坯質量，提高生產效率，降低成本，本發明的無縫管生產方法中圓形管坯用鋼採用氧氣轉爐加爐外精煉並經真空精煉處理，圓形管坯採用適合於規模化生產的連鑄工藝生產。具體生產工藝如下管坯加熱一穿孔一軋管一定徑一熱處理。將圓形管坯裝入環形加熱爐加熱，加熱溫度為1260 1290°C，加熱時間為340 380min,圓形管坯的加熱溫度和時間要根據生產時的室溫進行適當調整，比如在溫度較低的冬天要選擇較高加熱溫度和較長加熱時間，以保證軋管的順利進行。另外，穿孔機、軋鋼機的工況及環形爐出口與穿孔機的傳輸距離等也對圓形管坯的加熱參數產生影響。熱處理採用正火工藝，正火溫度為910 940°C ;保溫時間為壁厚每Imm不少於lmin，總保溫時間不小於30min，應以工件透燒，即壁厚心部達到要求的加熱溫度為準。本發明的優點是通過控制合適的C、Mn含量及其他元素含量，使鋼具有一定的強度，塑性、韌性較高，有十分良好的工藝性能，特別是焊接性能，產品適用於核電工程中的核輔助系統，且本發明成分簡單，易於製造，價格低，生產效率高，經濟效益好，適合於規模化生產，具有良好的推廣價值。
具體實施例方式鋼管尺寸為0 323. 9X14. 2mm，鋼管生產主要工藝為鐵水一轉爐冶煉一LF精煉—VD脫氣一圓形管坯連鑄一穿孔一軋管一定徑一熱處理，各實例化學成分如表I所列。表I各實例化學成分(wt. % )
權利要求
1.一種核輔助系統用無縫鋼管，其特徵是無縫鋼管材料的質量百分比化學成分為C 0. 03 0. 18 ；Mn I. 10 I. 50 ；Si 0. 10 0. 35 ；P ( 0. 015 ；S ( 0. 005 ；Altot 彡 0. 02 ;0^ 0. 003，其餘為Fe及不可避免的雜質，質量百分數總計100%。
2.一種根據權利要求I所述的核輔助系統用無縫鋼管的生產方法，其特徵是圓形管坯用鋼採用氧氣轉爐加爐外精煉並經真空精煉處理，圓形管坯採用連鑄工藝生產，將圓形管坯裝入環形加熱爐加熱，加熱溫度為1260 1290°C，加熱時間為340 380min ;熱處理採用正火工藝，正火溫度為910 940°C ;保溫時間為壁厚每Imm不少於lmin，總保溫時間不小於30min。
全文摘要
本發明涉及一種核輔助系統用無縫鋼管及其生產方法，其特徵是無縫鋼管材料的質量百分比化學成分為C 0.03～0.18；Mn 1.10～1.50；Si 0.10～0.35；P≤0.015；S≤0.005；Altot≤0.02；O≤0.003，其餘為Fe及不可避免的雜質，質量百分數總計100％；圓形管坯用鋼採用氧氣轉爐加爐外精煉並經真空精煉處理，圓形管坯採用連鑄工藝生產。其優點是通過控制合適的C、Mn含量及其他元素含量，使鋼具有一定的強度，塑性、韌性較高，有十分良好的工藝性能，特別是焊接性能，產品適用於核電工程中的核輔助系統，且本發明成分簡單，易於製造，價格低，生產效率高，經濟效益好，適合於規模化生產，具有良好的推廣價值。
文檔編號C22C38/04GK102703806SQ20121017467
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月22日 優先權日2012年5月22日
發明者劉金, 姜海龍, 張學穎, 張行剛, 王金龍, 董珍, 郭智韜 申請人:內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司