一種核電主管道空心鍛造方法
2023-07-31 06:52:51
專利名稱:一種核電主管道空心鍛造方法
技術領域:
本發明屬於鍛造技術領域,涉及一種自由鍛造方法。
背景技術:
核電主管道是連接核電站中反應堆壓力容器、蒸汽發生器和反應堆冷卻劑泵的管道。在設計上主管道有凸臺管嘴,其中熱段主管道帶有兩個呈45°夾角的凸臺。我國引進的第三代AP1000核電主管道,要求採用鍛造方式整體成型。比傳統的鑄造管道技術難度更聞。目前,國內生產的核電主管道通常都是採用整體實心鍛造技術,之後再把主管道內孔加工出來,加工時間長,製造成本高。
發明內容
本發明的目的是提供一種核電主管道空心鍛造方法,以解決現有技術採用整體實心鍛造技術,之後再把主管道內孔加工出來,加工時間長,製造成本高等問題。本發明解決其技術問題是採用自由鍛造的方式進行空心鍛造,凸臺部分採用環帶方式成型,芯棒拔長至最終形狀前保留變形量,具體為變形前壁厚h與最終管道壁厚tf滿足tQ/tf=1.05-2,其鍛造方法工藝步驟如下:
(1)鐓粗;將鋼錠加熱至1220-1250°C,鐓粗;
(2)拔長;將步驟(I)得到的毛坯加熱至1220-1250°C,拔長至高徑比為1.5:1-2.2:1的圓柱體;
(3)鐓粗、衝孔;將步驟(2)得到的毛坯加熱至1200-1250°C,鐓粗至高徑比為1:2-1:3.5的圓餅,衝孔成空心毛坯;
(4)擴孔、芯棒拔長;將步驟(3)得到的空心毛坯加熱至1180-1230°C,擴孔並用芯棒拔長至如圖4所示的形狀;
(5)切肩分料;將步驟(4)得到的空心件加熱至1180-1230°C,壓肩,芯棒拔長至如圖5所示的形狀,此時管道壁厚為h。凸臺部分鍛造成環帶;
(6)芯棒拔長;將步驟(5)得到的空心鍛件加熱至1000-1050°C,拔長至最終形狀。一火次不能成形可以多次加熱至1000-1050°C,拔長至最終形狀,管道壁厚為tf。本發明的積極效果是採用衝孔、擴孔、芯棒拔長的方式鍛造帶凸臺的核電主管道,將凸臺部分鍛造環帶形式,確保了凸臺管嘴的形狀形狀。鐓粗拔長工序始鍛溫度為1220-1250°C,確保鑄態缺陷完全消除,之後降溫至1200-1250°C衝孔、擴孔,得到空心毛坯。切肩分料後鍛至圖5中形狀,此時管道壁厚為h,鍛造溫度降低到1180-1230°C,芯棒拔長至圖6中最終形狀,管道壁厚為tf,確保最終的鍛件晶粒度不小於2級,符合技術要求。降溫至1000-1050°C芯棒拔長時,管道壁厚tQ滿足tQ/tf=l.05-2。本發明採用空心鍛造方法鍛造核電主管道毛坯,直接將鍛件鍛造成空心管道,減小了後續的機加工,縮短了製造周期。可以滿足第三代鍛造主管道的技術要求,而且原料利用率高。
圖1是鐓粗後的鍛件形狀示意 圖2是拔長後的鍛件形狀示意 圖3是鐓粗衝孔後的空心鍛件形狀示意 圖4是擴孔、芯棒拔長後的切肩形狀示意 圖5是芯棒拔長後的空心鍛件形狀示意 圖6是最終的空心鍛件形狀示意圖。
具體實施例方式以AP1000核電主管道熱段為例,該管道含兩個凸臺,描述本發明的具體實施方式
:
實施例1
第一次鍛造:將鋼錠加熱至1250°c,保溫一定時間,鐓粗至圖1形狀,返爐重新加熱; 第二次鍛造:將上述鍛件加熱至1240°C,保溫,拔長至圖2形狀,返爐重新加熱;
第三次鍛造:將上述鍛件加熱至1220°C,保溫,鐓粗並衝孔至圖3形狀,返爐重新加
執.第四次鍛造:將上述鍛件加熱至1200°C,保溫,擴孔並芯棒拔長至圖4形狀,切肩,芯棒拔長出環帶凸臺,返爐重新加熱;
第五次鍛造:將上述鍛件加熱至1200°C,保溫,芯棒拔長至圖5形狀,管道壁厚為t0=2tf, tf為最終形狀空心鍛件的壁厚,返爐重新加熱;
第六次鍛造:將上述鍛件加熱至1050°C,保溫,芯棒拔長至圖6最終形狀,管道壁厚為tf ;如果一火不能鍛至最終形狀,可以重複第六次鍛造,直至拔長至最終形狀。實施例2
第一次鍛造:將鋼錠加熱至1240°C,保溫一定時間,鐓粗至圖1形狀,返爐重新加熱; 第二次鍛造:將上述鍛件加熱至1240°C,保溫,拔長至圖2形狀,返爐重新加熱;
第三次鍛造:將上述鍛件加熱至1220°C,保溫,鐓粗並衝孔至圖3形狀,返爐重新加
執.第四次鍛造:將上述鍛件加熱至1220°C,保溫,擴孔並芯棒拔長至圖4形狀,切肩,芯棒拔長出環帶凸臺,返爐重新加熱;
第五次鍛造:將上述鍛件加熱至1220°C,保溫,芯棒拔長至圖5形狀,管道壁厚為t0=l.2tf,tf為最終形狀空心鍛件的壁厚,,返爐重新加熱;
第六次鍛造:將上述鍛件加熱至1000°C,保溫,芯棒拔長至圖6最終形狀,管道壁厚為tf ;如果一火不能鍛至最終形狀,可以重複第六次鍛造,直至拔長至最終形狀。實施例3
第一次鍛造:將鋼錠加熱至1220°C,保溫一定時間,鐓粗至圖1形狀,返爐重新加熱; 第二次鍛造:將上述鍛件加熱至1220°C,保溫,拔長至圖2形狀,返爐重新加熱;
第三次鍛造:將上述鍛件加熱至1220°C,保溫,鐓粗並衝孔至圖3形狀,返爐重新加執.第四次鍛造:將上述鍛件加熱至1220°C,保溫,擴孔並芯棒拔長至圖4形狀,切肩,芯棒拔長出環帶凸臺,返爐重新加熱;
第五次鍛造:將上述鍛件加熱至1180°C,保溫,芯棒拔長至圖5形狀,管道壁厚為t0=l.6tf,tf為最終形狀空心鍛件的壁厚,返爐重新加熱;
第六次鍛造:將上述鍛件加熱至1030°C,保溫,芯棒拔長至圖6最終形狀,管道壁厚為tf ;如果一火不能鍛至最終形狀,可以重複第六次鍛造,直至拔長至最終形狀。
權利要求
1.一種核電主管道空心鍛造方法,其特徵是採用自由鍛造的方式進行空心鍛造,凸臺部分採用環帶方式成型,芯棒拔長至最終形狀前保留變形量,具體為變形前壁厚h與最終管道壁厚tf滿足IcZtf=L 05-2,其鍛造方法工藝步驟如下: (1)鐓粗;將鋼錠加熱至1220-1250°C,鐓粗; (2)拔長;將步驟(I)得到的毛坯加熱至1220-1250°C,拔長至高徑比為1.5:1-2.2:1的圓柱體; (3)鐓粗、衝孔;將步驟(2)得到的毛坯加熱至1200-1250°C,鐓粗至高徑比為1:2-1:3.5的圓餅,衝孔成空心毛坯; (4)擴孔、芯棒拔長;將步驟(3)得到的空心毛坯加熱至1180-1230°C,擴孔並用芯棒拔長至如圖4所示的形狀; (5)切肩分料;將步驟(4)得到的空心件加熱至1180-1230°C,壓肩,芯棒拔長至如圖5所示的形狀,此時管道壁厚為h,凸臺部分鍛造成環帶; (6)芯棒拔長;將步驟(5)得到的空心鍛件加熱至1000-1050°C,拔長至最終形狀;一火次不能成形可以多次加熱至1000-1050°C,拔長至最終形狀,管道壁厚為tf。
全文摘要
一種核電主管道空心鍛造方法,屬於鍛造技術領域。該鍛造方法採用自由鍛造的方式進行空心鍛造,凸臺部分採用環帶方式成型,芯棒拔長至最終形狀前保留變形量,其鍛造方法工藝步驟包括(1)鐓粗;(2)拔長;(3)鐓粗、衝孔;(4)擴孔、芯棒拔長;(5)切肩分料;(6)芯棒拔長;將步驟(5)得到的空心鍛件加熱至1000-1050℃,拔長至最終形狀。一火次不能成形可以多次加熱至1000-1050℃,拔長至最終形狀。本發明採用衝孔、擴孔、芯棒拔長的方式鍛造帶凸臺的核電主管道,將凸臺部分鍛造環帶形式,確保了凸臺管嘴的形狀。直接將鍛件鍛造成空心管道,減小了後續的機加工,縮短了製造周期。可以滿足第三代鍛造主管道的技術要求,而且原料利用率高。
文檔編號B21J5/10GK103143659SQ20131009196
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月21日 優先權日2013年3月21日
發明者司興奎, 倪洪運, 任樹洋, 孫建新, 曹智勇, 劉殿山 申請人:通裕重工股份有限公司