[發明專利]一種復合鋼板球冠的熱壓成形方法

有效

• 申請號: 201110043527.9
• 申請日: 2011-02-23
• 公開（公告）號: CN102172703A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 傅智勇;陳春雄;許慶和;吳錚;張光慶
• 申請（專利權）人: 上海電氣電站設備有限公司
• 主分類號: B21D22/22
• 分類號: B21D22/22;B21D51/08
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本發明涉及一種金屬球冠熱壓成形方法，尤其涉及一種復合鋼板球冠的熱壓成形方法。

背景技術

安注箱用于對堆芯進行充分冷卻，是安全系統的一個重要組成部分。安注箱為球形，其結構材料為碳鋼，安注箱的內表面為一層不銹鋼材料。安注箱底部由裙狀底座支撐。內盛有硼水，硼水被壓縮氮氣覆蓋，以便在必要的情況下快速注入液流。從AP1000核電的安注箱的設計目的來看，其必要條件是其受壓部件具有高強度和耐硼水腐蝕的性能，需要高強度和耐腐蝕的材料進行制造，因此選用了ASME牌號為SA533?Type.B?Class.1+SA240?Type.304L，規格為（55+5）mm的復合鋼板。安注箱的基本結構主要包括上球冠、中間筒身與下球冠。封頭成形加工方法主要有冷、熱沖壓，冷、熱旋壓，冷、熱卷制或相互配制等方法。根據原材料的力學性能，安注箱的復合鋼板球冠采用模具熱壓成形。

現有熱壓成形方法一般采用一次沖壓成形方法，如圖1所示，加熱后的復合坯料4放在下模圈3上并用壓邊圈2壓住，上模1下壓坯料同時壓邊圈3壓緊坯料4并直接壓制到所需深度。上述方法存在問題有：局部會產生鼓泡。球冠的坯料直徑在φ5600mm，理論上成形后的曲率在SR2388mm，球冠上端面的直徑在φ4264mm，深度達到1313mm。由于設備能力的限制，下模無法采用整體模形式而采用壓邊圈加下模圈形式。此時如果一次沖壓成形，為了能達到要求尺寸，壓邊圈必須壓緊坯料，在即將成形時就會因壓邊圈壓力過大造成球冠局部鼓泡。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種復合鋼板球冠的熱壓成形方法，避免球冠局部鼓泡且達到了較好的成形尺寸精度。

本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種復合鋼板球冠的熱壓成形方法，加熱后的復合鋼板坯料放在下模圈上并用壓邊圈壓住，上模下壓坯料同時下模圈壓緊復合鋼板坯料，其中，所述熱壓成形方法包括如下步驟：

1）采用三次分步壓制，每次下壓深度依次增加直至目標深度；2）每次壓制后，工件立即進爐加熱，待爐膛溫度升至壓制溫度并保溫一段時間后再出爐壓制，最終熱壓成形后空冷至室溫。

上述的復合鋼板球冠的熱壓成形方法，其中，所述步驟2）中的壓制溫度為950℃～990℃，每次壓制時以≤200℃/小時的升溫速率加熱至壓制溫度，兩次壓制間復合鋼板坯料的溫度不低于730℃。

上述的復合鋼板球冠的熱壓成形方法，其中，所述步驟2）中三次壓制保溫時間分別為75分鐘、30分鐘、30分鐘。

上述的復合鋼板球冠的熱壓成形方法，其中，所述復合鋼板坯料直徑為φ5600mm，所述步驟2）中三次壓制深度分別為900mm、1050mm、1350mm。

上述的復合鋼板球冠的熱壓成形方法，其中，熱壓前對上模表面進行打磨處理；在進爐加熱前，對復合鋼板坯料進行吹掃處理。

上述的復合鋼板球冠的熱壓成形方法，其中，所述復合鋼板坯料厚度為55～60mm。

本發明對比現有技術有如下的有益效果：本發明提供的復合鋼板球冠的熱壓成形方法，通過三次分步壓制，避免每次壓制即將成形時因壓邊圈壓力過大而造成球冠局部鼓泡,且達到了較好的成形尺寸精度。

附圖說明

圖1為本發明復合鋼板球冠熱壓成形裝置結構示意圖；

圖2為本發明復合鋼板球冠熱壓成形工藝溫度曲線圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。

圖2為本發明復合鋼板球冠熱壓成形工藝溫度曲線圖。

請參見圖1和圖2，本發明復合鋼板采用牌號為SA533?Type.B?Class.1+SA240?Type.304L，規格為（55+5）mm的復合鋼板，坯料尺寸為φ5600mm。

在壓制前，壓邊圈2上與球冠不銹鋼復層接觸的區域、上模1表面最好打磨光滑。在進爐加熱前，球冠不銹鋼復層最好吹掃干凈，不得有顆粒性雜物。

本發明復合鋼板球冠熱壓成形方法采用三次分步壓制，每次下壓深度依次增加直至目標深度，每次壓制的參數請參見表1。

表1