CN101767179B - 通过锻造制造螺杆及螺母的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锻造技术领域，尤其是涉及一种用于压水堆核电站蒸汽发生器的螺杆及螺母的锻造方法，该方法具有如下步骤：选择合适的钢锭，在1150℃-800℃的温度范围内，所述钢锭反复镦粗-拔长使锻造比不小于4；之后依次进行性能热处理、及热处理后机加工，以获得所述的螺杆及螺母，本发明的有益效果是：采用本发明制造的螺杆及螺母的各项性能指标均满足RCC-M标准要求，保证了压水堆核电站蒸汽发生器用螺杆及螺母的使用要求，使其安全性、可靠性大为提升，满足了该类产品的技术需求。

Description

通过锻造制造螺杆及螺母的方法

技术领域

本发明涉及锻造技术领域，尤其是涉及一种用于压水堆核电站蒸汽发生器的螺杆及螺母的锻造方法。

背景技术

近年来，电力紧缺已成为制约中国经济持续高速发展的瓶颈，作为节约能源和调整能源结构的重要举措，核电已纳入了国家电力发展规划。我国核电事业的发展已有三十余年的历史，一直以较小规模核电装备研究与试制为主，没有形成成熟的制造技术和生产装备能力。因此，我国的核电发展正朝向大功率方向发展。

目前，百万千瓦级核电建设项目所使用的铸锻件，如用于压水堆核电站蒸汽发生器的螺杆及螺母，由于其特殊的服役环境，对锻件的性能要求非常高，一般的热处理方法处理不能达到标准。而目前上述用于压水堆核电站蒸汽发生器的螺杆及螺母还不能实现国产化，多向国外定购。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种通过锻造制造螺杆及螺母的方法，该方法通过准确设定锻造及热处理的时间、温度来制造满足核电站使用需求的螺杆及螺母。

为了解决上述技术问题，本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种通过锻造制造螺杆及螺母的方法，其特征在于具有如下步骤：

a)选择具有如下重量百分比的钢锭：0.080％≤C≤0.150％，痕量≤Si≤1.00％，痕量≤Mn≤1.00％，痕量≤P≤0.030％，痕量≤S≤0.030％，11.50％≤Cr≤13.50％，痕量≤B≤0.0018％，余量为不可避免的杂质；

b)将所述钢锭加热至700℃，保温3h；之后加热3h使其温度达到1150℃，保温1h；

c)在1150℃-850℃的温度范围内，将步骤b)中所生成工件镦粗-拔长，之后校直、修正尺寸、整圆使锻造比大于4，以锻造用于所述螺杆及螺母的坯体；

d)对步骤c)中生成的所述坯体表面温度不高于600℃时，将所述坯体加热至980℃并保温1-2h，油冷至不高于100℃后重新加热至700℃-710℃的温度范围并保温3h，之后水冷；

e)对步骤d)中所生成坯体进行机加工以制作述螺杆及螺母。

步骤d)中油冷的具体方法是：将所述坯体浸入油槽内，浸入深度不少于1.5M并做来回运动。

所述螺杆直径为50mm，长度为1100mm。

所述螺杆直径为50mm，长度为580mm。

所述螺杆直径为50mm，长度为650mm。

所述螺母直径为60mm，长度为1000mm。

所述的螺杆及螺母用于压水堆核电站蒸汽发生器。

所述的螺杆及螺母在室温下，其拉伸强度为782-790Mpa，其0.2的屈服强度不小于648Mpa，其延伸率δ不低于19％，其断面收缩率ψ不低于64％。

本发明的有益效果是：采用本发明制造的螺杆及螺母的各项性能指标均满足RCC-M标准要求，保证了压水堆核电站蒸汽发生器用螺杆及螺母的使用要求，使其安全性、可靠性大为提升，满足了该类产品的技术需求。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

本发明所制造之螺杆及螺母的尺寸如下：

定距螺杆I(φ50×1100)

定距螺杆II(φ50×1100)

定距螺杆III(φ50×580)

定距螺杆IV(φ50×650)

螺母I(φ60×1000)

其锻造材料的化学成分应满足如下要求：

0.080％≤C≤0.150％，痕量≤Si≤1.00％，痕量≤Mn≤1.00％，痕量≤P≤0.030％，痕量≤S≤0.030％，11.50％≤Cr≤13.50％，痕量≤B≤0.0018％，余量为不可避免的杂质。

由于锻件的尺寸、重量及其选用的材料决定着锻造工艺各个参数的选择，所以针对上述的螺杆及螺母，以下实施例对于该螺杆及螺母的制造工艺进行详细描述。

实施例1：本实施例中制造工艺的要求为：

1.锻造：

a)将所述钢锭加热至700℃，保温3h；之后加热3h使其温度达到1150℃，保温1h；

b)在1150℃-850℃的温度范围内，将步骤b)中所生成工件镦粗-拔长，之后校直、修正尺寸、整圆使锻造比大于4，以锻造用于所述螺杆及螺母的坯体。

2.性能热处理：在锻后坯体表面温度不高于600℃时，将坯体加热至980℃并保温1h，油冷至不高于100℃后重新加热至700℃的温度范围并保温3h，之后水冷。

性能热处理的工艺要求：将坯体浸入油槽，浸入深度≥1.5M并来回运动。

热处理后机加工：坯体进行机加工以制作所述径向支承块锻件，对于缺陷区域的去除，允许用打磨法清除表面缺陷，但应确保清除缺陷后的棒材尺寸仍在规定的公差范围内，严禁在锻件上进行任何补焊。

实施例2：本实施例中制造工艺的要求为：

1.锻造：

a)将所述钢锭加热至700℃，保温3h；之后加热3h使其温度达到1150℃，保温1h；

b)在1150℃-850℃的温度范围内，将步骤b)中所生成工件镦粗-拔长，之后校直、修正尺寸、整圆使锻造比大于4，以锻造用于所述螺杆及螺母的坯体。

2.性能热处理：在锻后坯体表面温度不高手600℃时，将坯体加热至980℃并保温1.5h，油冷至不高手100℃后重新加热至705℃的温度范围并保温3h，之后水冷。

性能热处理的工艺要求：将坯体浸入油槽，浸入深度≥1.5M并来回运动。

热处理后机加工：坯体进行机加工以制作所述径向支承块锻件，对于缺陷区域的去除，允许用打磨法清除表面缺陷，但应确保清除缺陷后的棒材尺寸仍在规定的公差范围内，严禁在锻件上进行任何补焊。

实施例3：本实施例中制造工艺的要求为：

1.锻造：

a)将所述钢锭加热至700℃，保温3h；之后加热3h使其温度达到1150℃，保温1h；

b)在1150℃-850℃的温度范围内，将步骤b)中所生成工件镦粗-拔长，之后校直、修正尺寸、整圆使锻造比大于4，以锻造用于所述螺杆及螺母的坯体。

2.性能热处理：在锻后坯体表面温度不高于600℃时，将坯体加热至980℃并保温2h，油冷至不高于100℃后重新加热至710℃的温度范围并保温3h，之后水冷。

性能热处理的工艺要求：将坯体浸入油槽，浸入深度≥1.5M并来回运动。

热处理后机加工：坯体进行机加工以制作所述径向支承块锻件，对于缺陷区域的去除，允许用打磨法清除表面缺陷，但应确保清除缺陷后的棒材尺寸仍在规定的公差范围内，严禁在锻件上进行任何补焊。

采用上述3个实施例中的技术方案制作完成后，对于锻件进行测试得到下表中所示数据：

机械性能

本发明的有益效果是：采用本发明制造的螺杆及螺母的各项性能指标均满足RCC-M标准要求，保证了压水堆核电站蒸汽发生器用螺杆及螺母的使用要求，使其安全性、可靠性大为提升，满足了该类产品的技术需求。

Claims (8)

1.一种通过锻造制造螺杆及螺母的方法，其特征在于具有如下步骤：

a)选择具有如下重量百分比的钢锭：0.080％≤C≤0.150％，痕量≤Si≤1.00％，痕量≤Mn≤1.00％，痕量≤P≤0.030％，痕量≤S≤0.030％，11.50％≤Cr≤13.50％，痕量≤B≤0.0018％，余量为不可避免的杂质；

b)将所述钢锭加热至700℃，保温3h；之后加热3h使其温度达到1150℃，保温1h；

c)在1150℃-850℃的温度范围内，将步骤b)中所生成工件镦粗-拔长，之后校直、修正尺寸、整圆使锻造比大于4，以锻造用于所述螺杆及螺母的坯体；

d)对步骤c)中生成的所述坯体表面温度不高于600℃时，将所述坯体加热至980℃并保温1-2h，油冷至不高于100℃后重新加热至700℃-710℃的温度范围并保温3h，之后水冷；

e)对步骤d)中所生成坯体进行机加工以制作所述螺杆及螺母。

2.根据权利要求1所述的一种通过锻造制造螺杆及螺母的方法，其特征在于步骤d)中油冷的具体方法是：将所述坯体浸入油槽内，浸入深度不少于1.5m并做来回运动。

3.根据权利要求1所述的一种通过锻造制造螺杆及螺母的方法，其特征在于所述螺杆直径为50mm，长度为1100mm。

4.根据权利要求1所述的一种通过锻造制造螺杆及螺母的方法，其特征在于所述螺杆直径为50mm，长度为580mm。

5.根据权利要求1所述的一种通过锻造制造螺杆及螺母的方法，其特征在于所述螺杆直径为50mm，长度为650mm。

6.根据权利要求1所述的一种通过锻造制造螺杆及螺母的方法，其特征在于所述螺母直径为60mm，长度为1000mm。

7.根据权利要求1所述的一种通过锻造制造螺杆及螺母的方法，其特征在于所述的螺杆及螺母用于压水堆核电站蒸汽发生器。

8.根据权利要求1所述的一种通过锻造制造螺杆及螺母的方法，其特征在于所述的螺杆及螺母在室温下，其拉伸强度为782-790Mpa，其0.2的屈服强度不小于648Mpa，其延伸率δ不低于19％，其断面收缩率ψ不低于64％。