CN101774107B - 通过锻造制造文丘里管的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锻造技术领域，尤其是涉及一种用于核电站蒸汽发生器的文丘里管的锻造方法，该方法具有如下步骤：选择合适的钢锭，在1130℃-850℃的温度范围内，所述钢锭反复镦粗-拔长使锻造比不小于4；之后依次进行热处理前粗加工、性能热处理、及热处理后机加工，以获得所述的文丘里管，本发明的优点是：采用本发明制造的文丘里管的各项性能指标均满足RCC-M的标准要求，保证了核电站蒸汽发生器用文丘里管的使用要求，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

通过锻造制造文丘里管的方法

技术领域

本发明涉及锻造技术领域，尤其是涉及一种用于核电站蒸汽发生器的文丘里管的锻造方法。

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，如用于核电站蒸汽发生器的文丘里管，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。而目前上述核电用文丘里管还不能实现国产化，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文丘里管的方法，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文丘里管。

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：

一种通过锻造制造文丘里管的方法，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：痕量≤C≤0.10％，痕量≤Si≤0.50％，痕量≤Mn≤1.00％，痕量≤P≤0.015％，痕量≤S≤0.010％，14％≤Cr≤17％，Ni≥72％，6％≤Fe≤10％，痕量≤B≤0.0018％，痕量≤Cu≤0.50％，痕量≤Al≤0.50％，痕量≤Ti≤0.50％，余量为不可避免的杂质；

b)将所述钢锭加热至450℃，保温2h；之后加热6h使其温度达到950℃，保温2h；之后加热3h使其温度达到1130℃，保温2h并拔长出坯；

c)在1130℃-850℃的温度范围内，将步骤b)中所生成工件反复镦粗-拔长，之后滚圆、冲孔、扩孔、芯棒拔长、镦平端面、修正尺寸使锻造比不小于4，以锻造用于所述文丘里管的坯体；

d)对步骤c)中生成的所述坯体进行粗加工；

e)对步骤d)中生成的所述坯体加热至1030℃-1050℃的温度范围并保温1.5h，水冷至不高于100℃后重新加热至705℃-725℃的温度范围并保温至少12h，之后空冷；

f)对步骤e)中所生成坯体进行机加工以制作所述文丘里管。

以上步骤中：

步骤e)中所述坯体出炉后，运送至冷却介质时间不超过55s。

步骤e)中水冷的具体方法是：所述坯体浸入水槽内，浸入深度不少于1.5M并做往复运动，所述水槽开启循环水，其内水温不高于50℃。

所述方法所生成的锻件在室温下，其拉伸强度为667-679Mpa，其0.2的屈服强度不小于279Mpa，其锻后伸长率不小于42％。

一种文丘里管，它是根据以上方法制作而成。

所述文丘里管用于核电站蒸汽发生器。

所述文丘里管为一中空圆管，其内径为140mm、外径为250mm、长度为480mm。

本发明的有益效果是：采用本发明制造的文丘里管各项性能指标均满足RCC-M的标准要求，保证了用于核电站蒸汽发生器的文丘里管的使用要求，使其安全性、可靠性大为提升，满足了该类产品的技术需求。

附图说明

图1是本发明实施例1文丘里管剖视图。

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：

如图1所示，本发明所制造之文丘里管为一中空圆管，其内径为140mm、外径为250mm、长度为480mm。

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，所以针对上述的文丘里管，以下实施例对于该文丘里管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.材料选择：

选择φ360电渣重熔锭，890Kg/支，该φ360电渣重熔锭的化学成分应符合以下的规定：

痕量≤C≤0.10％，痕量≤Si≤0.50％，痕量≤Mn≤1.00％，痕量≤P≤0.015％，痕量≤S≤0.010％，14％≤Cr≤17％，Ni≥72％，6％≤Fe≤10％，痕量≤B≤0.0018％，痕量≤Cu≤0.50％，痕量≤Al≤0.50％，痕量≤Ti≤0.50％，余量为不可避免的杂质

2.锻造：

锭头、锭尾切除百分比：钢锭切头6％，切尾9％。

1)将所述钢锭加热至450℃，保温2h；之后加热6h使其温度达到950℃，保温2h；之后加热3h使其温度达到1130℃，保温2h并拔长出坯。

2)在1130℃-850℃的温度范围内，将步骤b)中所生成工件反复镦粗-拔长，之后滚圆、冲孔、扩孔、芯棒拔长、镦平端面、修正尺寸使锻造比不小于4，以锻造用于所述文丘里管的坯体。

3.热处理前粗加工：坯体在热处理前按要求尺寸进行粗加工。

4.性能热处理：将坯体加热至1030℃的温度范围并保温1.5h，水冷至不高于100℃后重新加热至705℃的温度范围并保温12h，之后空冷。

操作要点：

1.工件出炉后，将工件吊运至冷却介质时间不超过55秒。

2.工件入水冷却时，开启循环水，水量尽可能开大；水温≤50℃。

3.将工件浸入水槽，浸入深度≥1.5M并来回运动。

5.热处理后机加工：坯体进行机加工以制作所述文丘里管，对于缺陷区域的去除，在不影响锻件力学性能的要求下允许用打磨法清除缺陷，不允许进行任何焊补。

实施例2：本实施例中制造工艺的要求为：

1.材料选择：

选择φ360电渣重熔锭，890Kg/支，该φ360电渣重熔锭的化学成分应符合以下的规定：

痕量≤C≤0.10％，痕量≤Si≤0.50％，痕量≤Mn≤1.00％，痕量≤P≤0.015％，痕量≤S≤0.010％，14％≤Cr≤17％，Ni≥72％，6％≤Fe≤10％，痕量≤B≤0.0018％，痕量≤Cu≤0.50％，痕量≤Al≤0.50％，痕量≤Ti≤0.50％，余量为不可避免的杂质

2.锻造：

锭头、锭尾切除百分比：钢锭切头6％，切尾9％。

1)将所述钢锭加热至450℃，保温2h；之后加热6h使其温度达到950℃，保温2h；之后加热3h使其温度达到1130℃，保温2h并拔长出坯。

2)在1130℃-850℃的温度范围内，将步骤b)中所生成工件反复镦粗-拔长，之后滚圆、冲孔、扩孔、芯棒拔长、镦平端面、修正尺寸使锻造比不小于4，以锻造用于所述文丘里管的坯体。

3.热处理前粗加工：坯体在热处理前按要求尺寸进行粗加工。

4.性能热处理：将坯体加热至1040℃的温度范围并保温1.5h，水冷至不高于100℃后重新加热至715℃的温度范围并保温14h，之后空冷。

操作要点：

1.工件出炉后，将工件吊运至冷却介质时间不超过55秒。

2.工件入水冷却时，开启循环水，水量尽可能开大；水温≤50℃。

3.将工件浸入水槽，浸入深度≥1.5M并来回运动。

5.热处理后机加工：坯体进行机加工以制作所述文丘里管，对于缺陷区域的去除，在不影响锻件力学性能的要求下允许用打磨法清除缺陷，不允许进行任何焊补。

实施例3：本实施例中制造工艺的要求为：

1.材料选择：

选择φ360电渣重熔锭，890Kg/支，该φ360电渣重熔锭的化学成分应符合以下的规定：

痕量≤C≤0.10％，痕量≤Si≤0.50％，痕量≤Mn≤1.00％，痕量≤P≤0.015％，痕量≤S≤0.010％，14％≤Cr≤17％，Ni≥72％，6％≤Fe≤10％，痕量≤B≤0.0018％，痕量≤Cu≤0.50％，痕量≤Al≤0.50％，痕量≤Ti≤0.50％，余量为不可避免的杂质

2.锻造：

锭头、锭尾切除百分比：钢锭切头6％，切尾9％。

1)将所述钢锭加热至450℃，保温2h；之后加热6h使其温度达到950℃，保温2h；之后加热3h使其温度达到1130℃，保温2h并拔长出坯。

2)在1130℃-850℃的温度范围内，将步骤b)中所生成工件反复镦粗-拔长，之后滚圆、冲孔、扩孔、芯棒拔长、镦平端面、修正尺寸使锻造比不小于4，以锻造用于所述文丘里管的坯体。

3.热处理前粗加工：坯体在热处理前按要求尺寸进行粗加工。

4.性能热处理：将坯体加热至1050℃的温度范围并保温1.5h，水冷至不高于100℃后重新加热至725℃的温度范围并保温16h，之后空冷。

操作要点：

1.工件出炉后，将工件吊运至冷却介质时间不超过55秒。

2.工件入水冷却时，开启循环水，水量尽可能开大；水温≤50℃。

3.将工件浸入水槽，浸入深度≥1.5M并来回运动。

5.热处理后机加工：坯体进行机加工以制作所述文丘里管，对于缺陷区域的去除，在不影响锻件力学性能的要求下允许用打磨法清除缺陷，不允许进行任何焊补。

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

Claims (7)

1.一种通过锻造制造文丘里管的方法，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：痕量≤C≤0.10％，痕量≤Si≤0.50％，痕量≤Mn≤1.00％，痕量≤P≤0.015％，痕量≤S≤0.010％，14％≤Cr≤17％，Ni≥72％，6％≤Fe≤10％，痕量≤B≤0.0018％，痕量≤Cu≤0.50％，痕量≤Al≤0.50％，痕量≤Ti≤0.50％，余量为不可避免的杂质；

b)将所述钢锭加热至450℃，保温2h；之后加热6h使其温度达到950℃，保温2h；之后加热3h使其温度达到1130℃，保温2h并拔长出坯；

c)在1130℃-850℃的温度范围内，将步骤b)中所生成工件反复镦粗-拔长，之后滚圆、冲孔、扩孔、芯棒拔长、镦平端面、修正尺寸使锻造比不小于4，以锻造用于所述文丘里管的坯体；

d)对步骤c)中生成的所述坯体进行粗加工；

e)对步骤d)中生成的所述坯体加热至1030℃-1050℃的温度范围并保温1.5h，水冷至不高于100℃后重新加热至705℃-725℃的温度范围并保温至少12h，之后空冷；

f)对步骤e)中所生成坯体进行机加工以制作所述文丘里管。

2.根据权利要求1所述的一种通过锻造制造文丘里管的方法，其特征在于步骤e)中所述坯体出炉后，运送至冷却介质时间不超过55s。

3.根据权利要求1或2所述的一种通过锻造制造文丘里管的方法， 其特征在于步骤e)中水冷的具体方法是：所述坯体浸入水槽内，浸入深度不少于1.5m并做往复运动，所述水槽开启循环水，其内水温不高于50℃。

4.根据权利要求1所述的一种通过锻造制造文丘里管的方法，其特征在于所述方法所生成的文丘里管在室温下，其拉伸强度为667-679Mpa，其0.2的屈服强度不小于279Mpa，其锻后伸长率不小于42％。

5.一种文丘里管，其特征在于它是根据权利要求1至4中任何一项所述的方法制作而成。

6.根据权利要求5所述的一种文丘里管，其特征在于所述文丘里管用于核电站蒸汽发生器。

7.根据权利要求6所述的一种文丘里管，其特征在于所述文丘里管为一中空圆管，其内径为140mm、外径为250mm、长度为480mm。 

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