[發(fā)明專利]CAP1400蒸汽發(fā)生器橢圓形封頭的鍛造成形方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210279037.3
• 申請日: 2012-08-07
• 公開（公告）號: CN103567339A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶志勇;張靈芳;宋雷鈞;凌進(jìn);葉志強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 上海重型機(jī)器廠有限公司
• 主分類號: B21J5/02
• 分類號: B21J5/02
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 張?bào)K

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種核電設(shè)備的鍛造成形方法，具體涉及一種CAP1400核電蒸汽發(fā)生器橢圓形封頭的鍛造成形方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著國際能源趨于緊張，能源危機(jī)已成為國際環(huán)境不穩(wěn)定的主要因素之一，各國都在大力發(fā)展新能源，以緩解經(jīng)濟(jì)壓力。中國能源結(jié)構(gòu)也在進(jìn)行調(diào)整，降低煤炭在能源結(jié)構(gòu)中比重，大力提倡發(fā)展新能源，將核能作為新能源發(fā)展的主要方向之一。

隨著核電技術(shù)的發(fā)展，中國的核電技術(shù)已由最初的壓水堆二代核電技術(shù)發(fā)展到二代改進(jìn)型，到目前正在建設(shè)的三代AP1000先進(jìn)壓水堆核電技術(shù)，核電站用鍛件朝著大型化和一體化的趨勢發(fā)展。在引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新的發(fā)展道路上，又設(shè)計(jì)了CAP1400核電堆型，其大型化和一體化程度較AP1000都有明顯的提高。

如圖1所示，CAP1400核電堆型的蒸汽發(fā)生器橢圓形封頭是橢圓形封頭蓋+橢圓形封頭環(huán)的大型化和一體化設(shè)計(jì)，其板坯展開直徑達(dá)8.2米，鍛造難度非常之大。

現(xiàn)有的開檔尺寸最大的16500噸油壓機(jī)，開檔尺寸為7.5米，但仍小于封頭板坯的展開尺寸，因此無法直接沖壓成形鍛造該橢圓形封頭。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種CAP1400蒸汽發(fā)生器橢圓形封頭的鍛造成形方法，它可以解決CAP1400蒸汽發(fā)生器橢圓形封頭大型化和一體化鍛件的制造難題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明CAP1400蒸汽發(fā)生器橢圓形封頭的鍛造成形方法的技術(shù)解決方案為，包括以下步驟：

第一步，制坯；形成直徑小于待加工橢圓形封頭的圓形板坯；

第二步，加熱；將圓形板坯放到加熱爐內(nèi)進(jìn)行加熱，使圓形板坯的溫度控制在900～1150℃；加熱時(shí)，圓形板坯下面放置墊鐵，使圓形板坯的兩面加熱均勻，并均勻保溫，使其表面與心部溫度一致。

第三步，裝配模具；采用預(yù)成形模具，將加熱好的圓形板坯放置在預(yù)成形下模上；將圓形板坯放置在預(yù)成形下模上后，使圓形板坯、下模和上模三者的中心重合。

所述預(yù)成形模具包括預(yù)成形上模、預(yù)成形下模，預(yù)成形上模活動設(shè)置于預(yù)成形下模的上方；所述預(yù)成形上模為扁狀上模。

第四步，預(yù)成形；

通過預(yù)成形模具對圓形板坯進(jìn)行旋轉(zhuǎn)拉伸鍛造，將圓形板坯鍛制成具有圓弧形狀的形坯，使形坯的弧長大于圓形板坯的直徑，實(shí)現(xiàn)弧長的增大；

通過預(yù)成形模具對圓形板坯進(jìn)行旋轉(zhuǎn)拉伸鍛造的方法為：當(dāng)預(yù)成形上模每壓下一砧后，抬起預(yù)成形上模，轉(zhuǎn)動一角度后，再壓下一砧，依次操作，直到行程結(jié)束。

第五步，沖壓成形；采用沖壓模具，使用16500噸油壓機(jī)，對形坯進(jìn)行沖壓成形，形成形狀尺寸滿足要求的橢圓形封頭鍛件。

所述沖壓模具包括沖壓上模、沖壓下模，沖壓上模活動設(shè)置于沖壓下模的上方。

所述沖壓成型過程中，如工件溫度過低，導(dǎo)致鍛造無法進(jìn)行，則應(yīng)及時(shí)回爐，重新加熱后，再繼續(xù)鍛造。

本發(fā)明可以達(dá)到的技術(shù)效果是：

本發(fā)明采用小直徑圓形板坯，使用扁狀上模經(jīng)過旋轉(zhuǎn)拉伸后，能夠制造出較大弧長的形坯。

本發(fā)明在超大尺寸的橢圓形封頭無法直接進(jìn)行鍛造成形時(shí)，先將較小直徑的圓形板坯通過旋轉(zhuǎn)拉伸的鍛造方法實(shí)現(xiàn)預(yù)成形，增大工件的弧長，形成足夠大的圓弧狀形坯，然后對形坯進(jìn)行整體沖壓成形，使其滿足超大尺寸的最終尺寸要求，能夠有效解決CAP1400蒸汽發(fā)生器橢圓形封頭大型化和一體化鍛件的制造難題。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

圖1是CAP1400核電堆型的蒸汽發(fā)生器橢圓形封頭的示意圖；

圖2是本發(fā)明CAP1400蒸汽發(fā)生器橢圓形封頭的鍛造成形方法中第一步所形成的圓形板坯的示意圖；

圖3是本發(fā)明的預(yù)成形模具的工作狀態(tài)示意圖；

圖4是本發(fā)明的預(yù)成形下模的示意圖；

圖5a是本發(fā)明的預(yù)成形上模的示意圖；

圖5b是圖5a的俯視圖；

圖6是本發(fā)明第三步的沖壓示意圖。

圖中附圖標(biāo)記說明：

1為預(yù)成形上模，????????2為預(yù)成形下模，

3為沖壓上模，??????????4為沖壓下模，

10為圓形板坯，????????20為形坯，

30為封頭鍛件。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明CAP1400蒸汽發(fā)生器橢圓形封頭的鍛造成形方法，用于內(nèi)徑不小于5000mm的超大尺寸橢圓形封頭的鍛造成形，包括以下步驟：