[發(fā)明專利]核電水室封頭的擠壓成形方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811345763.4
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109513866A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李向;黃健;董凱
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電氣上重鑄鍛有限公司
• 主分類號: B21J5/00
• 分類號: B21J5/00;B21J1/06
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 戴廣志

本發(fā)明提供一種核電水室封頭的擠壓成形方法，采用先壓鋼錠冒口，然后割T肩的方式去掉錠身冒口端的缺陷；將坯料加熱至合適的溫度范圍并進(jìn)行保溫，經(jīng)過對坯料進(jìn)行多火次的大鍛比鐓粗、“WHF”鍛造法強壓拔長和“JTS”鍛造法中心壓實的聯(lián)合作業(yè)，大幅改善坯料內(nèi)部性能質(zhì)量，然后切除坯料冒口與底部沉積區(qū)缺陷，鐓粗修整坯料形狀，使坯料直徑與擠壓模具相適應(yīng)；通過將坯料放入專用的模具擠壓成型，該方法可以實現(xiàn)“華龍一號”核電水室封頭的高度仿形制造，解決在“華龍一號”核電水室封頭成形過程中，材料利用率低，鋼錠重，機(jī)加工難度大且工時長和金屬流動難控制的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬材料成形，具體涉及一種核電水室封頭的擠壓成形方法。

背景技術(shù)

“華龍一號”核電水室封頭也稱一次側(cè)封頭、蒸汽發(fā)生器下封頭，安裝在核電站核島組件蒸汽發(fā)生器最下端，是一回路中冷卻劑進(jìn)出蒸汽發(fā)生器的通道，是蒸汽發(fā)生器中的關(guān)鍵部件。“華龍一號”核電水室封頭的零件結(jié)構(gòu)特點如圖1所示。水室封頭鍛件的特點是：直徑大(直徑≥3600mm)，壁厚(壁厚≥350mm)，管嘴較多而形狀復(fù)雜，(見圖1)同時由于處于強腐蝕和輻射的環(huán)境中，因此也需要具有良好的內(nèi)部性能。

“華龍一號”核電水室封頭的制造方法主要分為三種：1、全覆蓋機(jī)加工成形，2、仿形扁砧旋碾成形，3、沖壓成形。根據(jù)鍛件的形狀，實際生產(chǎn)中，以前兩種為主。三種成形方案均存在材料利用率低，鋼錠重，機(jī)加工難度大且工時長的特點。目前市場上，管件的常用制造方案是擠壓成形，已較為成熟。擠壓時存在走料不均導(dǎo)致厚薄差異等金屬流動控制精度的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種核電水室封頭的擠壓成形方法，解決“華龍一號”核電水室封頭成形過程中，材料利用率低，鋼錠重，機(jī)加工難度大且工時長和金屬流動難控制的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種核電水室封頭的擠壓成形方法，包括以下步驟：步驟一、采用先壓冒口，然后以割T肩的方式去掉錠身冒口端的缺陷；步驟二、進(jìn)爐進(jìn)行保溫，表面和心部溫差不大于50℃；然后出爐拔方，表溫冷至780℃做JTS鍛造；步驟三、進(jìn)爐進(jìn)行保溫，表面和心部溫差不大于50℃；然后出爐鐓粗拔方，表溫冷至780℃左右做JTS鍛造；步驟四、進(jìn)爐進(jìn)行保溫，表面和心部溫差不大于50℃；然后出爐鐓粗拔長，清理表面缺陷，切除鋼錠底部沉積區(qū)缺陷；步驟五、回爐進(jìn)行保溫，鐓粗滾圓修整鍛坯形狀及表面清理痕跡，割鉗把，割平平面；步驟六、進(jìn)爐進(jìn)行保溫，表面和心部溫差不大于50～100℃；然后出爐去氧化皮，使表面光潔，最后放入擠壓模具下模型腔進(jìn)行擠壓，帶著擠壓上模冷卻4.5小時后進(jìn)行脫模。

優(yōu)選地，T肩尺寸徑向為100mm～200mm，軸向為200mm～300mm。

優(yōu)選地，保溫溫度范圍為1200℃～1260℃。

優(yōu)選地，步驟二至五中鐓比1.6～2.2，步驟三中拔比≥2.5。

優(yōu)選地，下模在對應(yīng)水室封頭管嘴位置處設(shè)計凸臺，用以在擠壓過程中將凸臺處坯料擠壓出盲孔，形成水室封頭的管嘴；下模在對應(yīng)水室封頭外側(cè)凸臺位置處設(shè)計凹槽，成形時坯料在擠壓過程中形成凸臺，實現(xiàn)對水室封頭外側(cè)凸臺的仿形制造。

優(yōu)選地，上模下部成形區(qū)輪廓形狀與核電水室封頭鍛件內(nèi)側(cè)輪廓相同，擠壓模具上模拔模角度5°～8°。

優(yōu)選地，步驟六中，擠壓前上下模中心對齊，誤差不超過±10mm。

優(yōu)選地，步驟六中，下模為組合式仿形模，可采用100～200mm厚度鋼絲纏繞。

優(yōu)選地，步驟六中，采用細(xì)鐵鏈碰打鍛件或用高壓噴氣機(jī)去除氧化皮。

優(yōu)選地，核電水室封頭的擠壓成形方法用于制造“華龍一號”核電水室封頭零件。

附圖說明

圖1為“華龍一號”核電水室封頭零件示意圖。