CN102554088A - 第二代加核电站压力容器下封头过渡段的锻造方法及模具 - Google Patents

第二代加核电站压力容器下封头过渡段的锻造方法及模具 Download PDF

Info

Publication number
CN102554088A
CN102554088A CN201010582591XA CN201010582591A CN102554088A CN 102554088 A CN102554088 A CN 102554088A CN 201010582591X A CN201010582591X A CN 201010582591XA CN 201010582591 A CN201010582591 A CN 201010582591A CN 102554088 A CN102554088 A CN 102554088A
Authority
CN
China
Prior art keywords
forging
temperature
changeover portion
low head
straight section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201010582591XA
Other languages
English (en)
Inventor
陈永波
宋雷钧
张灵芳
乔志洲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Heavy Machinery Plant Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Heavy Machinery Plant Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Heavy Machinery Plant Co Ltd filed Critical Shanghai Heavy Machinery Plant Co Ltd
Priority to CN201010582591XA priority Critical patent/CN102554088A/zh
Publication of CN102554088A publication Critical patent/CN102554088A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

本发明公开了一种第二代加核电站压力容器下封头过渡段的锻造方法，用于锻造第二代加核电站压力容器下封头过渡段，该压力容器下封头过渡段包括直段、锥形段，直段的内径不小于3000mm，外径不小于4000mm，锥形段内孔为斜边，最小内径小于直段的内径，总高不小于2500mm；采用万吨级自由锻造压机，以双真空钢锭为原料，锻造过程分为以下步骤：第一步，一次拔长；第二步，开坯；第三步，镦粗+锻中心孔+预扩孔；第四步，二次拔长；第五步，压平锻件的大端，形成锻件的锥孔；第六步，扩孔。采用本发明的方法所制造的锻件可满足核电站压力容器下封头过渡段的技术要求，保证下封头过渡段锻件材料致密、金属流线分布合理、不易产生裂纹。本发明还公开了一种用于该锻造方法的专用模具套筒。

Description

第二代加核电站压力容器下封头过渡段的锻造方法及模具
技术领域
本发明涉及一种核电设备的锻造方法，具体涉及一种第二代加核电站压力容器下封头过渡段的锻造方法。本发明还涉及一种用于该锻造方法的专用模具。
背景技术
近年来，电力紧缺已成为制约各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。而全球核电已进入了一个高速发展时期，为了改善能源结构，各工业发达国家和发展中国家都在积极致力于核电的发展。
目前，核电技术正朝着大型化方向发展，核电站关键设备的制造均需要用到超大型锻件。核电站压力容器下封头过渡段锻件，由于其形状复杂(包括直段+锥形段)，采用传统的锻造方法无法制造出接近如此形状的锻件，而采用现有的锻造直筒的方法，锻造的余量非常大，钢锭的重量也非常大，同时增加了机加工的余量，增加了产品生产周期。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种第二代加核电站压力容器下封头过渡段的锻造方法，它可以制造出符合使用要求的核电站压力容器下封头过渡段。
为解决上述技术问题，本发明第二代加核电站压力容器下封头过渡段的锻造方法的技术解决方案为：
用于锻造第二代加核电站压力容器下封头过渡段，该压力容器下封头过渡段包括直段、锥形段，直段的内径不小于3000mm，外径不小于4000mm，锥形段内孔为斜边，最小内径小于直段的内径，总高不小于2500mm；采用万吨级自由锻造压机，以双真空钢锭为原料，锻造过程分为以下步骤：
第一步，一次拔长；将双真空钢锭加热至1220±20℃，拔长，使锻造比≥1.4；
一次拔长过程中如锻件的温度降至850℃以下，将锻件重新加热，使锻件的温度始终保持在850～1240℃的范围内。
第二步，开坯；将锻件切除冒口，切除底部；
冒口切除量≥18％，底部切除量≥7％。
第三步，镦粗+锻中心孔+预扩孔；将锻件的温度加热至1220±20℃，先镦粗，使镦粗锻造比≥2；再锻中心孔，在锻件上锻出直径1300mm的中心圆孔，保证内外圆同心；然后用芯棒扩孔，使锻件的中心孔直径略大于专用模具套筒的直段直径；
此过程中如锻件温度降至850℃以下，将锻件重新加热，使锻件的温度始终保持在850～1240℃的范围内。
第四步，二次拔长；在专用模具套筒上进行二次拔长；
将套筒套设于芯棒上，再将锻件套设于套筒的直段部分；将锻件的温度加热至1220±20℃，将锻件拔长出四个台阶；
二次拔长过程中如锻件温度降至850℃以下，将锻件重新加热，使锻件的温度始终保持在850～1220℃的范围内。
第五步，压平锻件的大端，减小锻件台阶大端的内外径尺寸，形成锻件的锥孔；
将锻件的台阶大端套设于套筒的锥形段部分，将锻件的温度加热至1220±20℃，压平锻件大端的三个台阶，使锻件大端的内径与套筒的锥形段相配合，从而使锻件的一端形成锥形内孔；
此过程中如锻件温度降至850℃以下，将锻件重新加热，使锻件的温度始终保持在850～1220℃的范围内。
第六步，扩孔；
将锻件的温度加热至1220±20℃，对套设于套筒上的锻件进行扩孔。
本发明还提供一种用于第二代加核电站压力容器下封头过渡段的锻造方法的专用模具套筒，其技术解决方案为：
包括直段和锥形段，直段的外径小于成品压力容器下封头过渡段的直段的内径，锥形段的锥度等于成品压力容器下封头过渡段的锥形段内孔的锥度。
本发明可以达到的技术效果是：
本发明采用万吨级自由锻造压机，先将双真空钢锭锻造成为空心圆筒形坯料，然后通过套筒模具锻造出锻件的内部形状，采用本发明的方法所制造的锻件可满足核电站压力容器下封头过渡段的技术要求，保证下封头过渡段锻件材料致密、金属流线分布合理、不易产生裂纹，降低的机加工的难度，金属切削量少，并且能够降低加工制作难度和成本。
本发明的锻造方法，在锻造过程中严格控制温度，使锻件温度始终保持在850～1240℃的范围内，并保证每一步的锻造比，确保锻件形状尺寸接近零件轮廓，并使得锻件不易产生折叠、起皱等，使得锻件材料致密，成分均匀，金属流线分布合理，性能稳定。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是第二代加核电站压力容器下封头过渡段的结构示意图；
图2是将锻件进行一次拔长后的形状示意图；
图3是将锻件进行开坯的示意图；
图4是将锻件进行镦粗+锻中心孔后的形状示意图；
图5是将锻件进行预扩孔后的形状示意图；
图6是将锻件进行二次拔长后的形状示意图；
图7是将锻件进行压平后的形状示意图；
图8是将锻件进行扩孔后的形状示意图。
图9是本发明第二代加核电站压力容器下封头过渡段的锻造方法的流程图。
图中附图标记说明：
1为冒口，    2为底部，
3为套筒，    4为芯棒，
10为锻件。
具体实施方式
如图9所示，本发明第二代加核电站压力容器下封头过渡段的锻造方法，用于锻造第二代加核电站压力容器下封头过渡段，该压力容器下封头过渡段的结构如图1所示，包括直段、锥形段，直段的内径为3630mm，外径为4390mm，锥形段内孔为斜边，锥形段的大径为3630mm，小径为3200mm，高为920mm，总高为2590mm；本发明采用万吨级自由锻造压机，以双真空钢锭为原料，锻造过程分为以下步骤：
第一步，一次拔长；将双真空钢锭加热至1220±20℃，拔长，使锻造比≥1.4，成为如图2所示的形状；
一次拔长过程中如锻件的温度降至850℃以下，将锻件重新加热，使锻件的温度始终保持在850～1240℃的范围内；
第二步，开坯；将锻件切除冒口1，切除底部2，如图3所示；
冒口切除量≥18％，底部切除量≥7％，以保证锻件有足够切除量；
第三步，镦粗+锻中心孔+预扩孔；将锻件的温度加热至1220±20℃，先镦粗，使镦粗锻造比≥2，为第四步在套筒上拔长锻件合理地提供条件；再锻中心孔，在锻件上锻出直径1300mm的中心圆孔，保证内外圆同心，成为如图4所示的形状；然后用芯棒4扩孔，使锻件的中心孔直径略大于专用模具套筒3的直段直径，成为如图5所示的形状；
在此过程中如锻件温度降至850℃以下，将锻件重新加热，使锻件的温度始终保持在850～1240℃的范围内；
第四步，二次拔长；在专用模具套筒3上进行二次拔长；
如图6所示，专用模具套筒3包括直段和锥形段，套筒3直段的外径小于成品压力容器下封头过渡段的直段的内径，套筒3锥形段的锥度等于成品压力容器下封头过渡段的锥形段内孔的锥度。
二次拔长过程中，将套筒3套设于芯棒4上，再将锻件10套设于套筒3的直段部分；将锻件的温度加热至1220±20℃，采用常规技术将锻件拔长出四个台阶，成为如图6所示的形状；
二次拔长过程中如锻件温度降至850℃以下，将锻件重新加热，使锻件的温度始终保持在850～1220℃的范围内；
第五步，压平锻件的大端，减小锻件台阶大端的内外径尺寸，形成锻件的锥孔；
如图7所示，将锻件10的台阶大端套设于套筒3的锥形段部分，将锻件的温度加热至1220±20℃，根据图纸要求压平锻件大端的三个台阶，使锻件大端的内径与套筒3的锥形段相配合，从而使锻件的一端形成锥形内孔，该锥形内孔的锥度于符合成品的锥度要求；
压平过程中如锻件温度降至850℃以下，将锻件重新加热，使锻件的温度始终保持在850～1220℃的范围内；
第六步，扩孔；
如图8所示，将锻件的温度加热至1220±20℃，采用常规技术对套设于套筒3上的锻件(锻件的锥形内孔与套筒3的锥形段相配合)进行扩孔，按锻件要求的尺寸完工。
按以上步骤进行锻造，总锻造比≥3。

Claims (7)

1.一种第二代加核电站压力容器下封头过渡段的锻造方法，用于锻造第二代加核电站压力容器下封头过渡段，该压力容器下封头过渡段包括直段、锥形段，直段的内径不小于3000mm，外径不小于4000mm，锥形段内孔为斜边，最小内径小于直段的内径，总高不小于2500mm；其特征在于：采用万吨级自由锻造压机，以双真空钢锭为原料，锻造过程分为以下步骤：
第一步，一次拔长；将双真空钢锭加热至1220±20℃，拔长，使锻造比≥1.4；
第二步，开坯；将锻件切除冒口，切除底部；
第三步，镦粗+锻中心孔+预扩孔；将锻件的温度加热至1220±20℃，先镦粗，使镦粗锻造比≥2；再锻中心孔，在锻件上锻出直径1300mm的中心圆孔，保证内外圆同心；然后用芯棒扩孔，使锻件的中心孔直径略大于专用模具套筒的直段直径；
第四步，二次拔长；在专用模具套筒上进行二次拔长；
将套筒套设于芯棒上，再将锻件套设于套筒的直段部分；将锻件的温度加热至1220±20℃，将锻件拔长出四个台阶；
第五步，压平锻件的大端，减小锻件台阶大端的内外径尺寸，形成锻件的锥孔；
将锻件的台阶大端套设于套筒的锥形段部分，将锻件的温度加热至1220±20℃，压平锻件大端的三个台阶，使锻件大端的内径与套筒的锥形段相配合，从而使锻件的一端形成锥形内孔；
第六步，扩孔；
将锻件的温度加热至1220±20℃，对套设于套筒上的锻件进行扩孔。
2.根据权利要求1所述的第二代加核电站压力容器下封头过渡段的锻造方法，其特征在于：所述第一步一次拔长过程中如锻件的温度降至850℃以下，将锻件重新加热，使锻件的温度始终保持在850～1240℃的范围内。
3.根据权利要求1所述的第二代加核电站压力容器下封头过渡段的锻造方法，其特征在于：所述第二步的冒口切除量≥18％，底部切除量≥7％。
4.根据权利要求1所述的第二代加核电站压力容器下封头过渡段的锻造方法，其特征在于：所述第三步的操作过程中如锻件温度降至850℃以下，将锻件重新加热，使锻件的温度始终保持在850～1240℃的范围内。
5.根据权利要求1所述的第二代加核电站压力容器下封头过渡段的锻造方法，其特征在于：所述第四步二次拔长过程中如锻件温度降至850℃以下，将锻件重新加热，使锻件的温度始终保持在850～1220℃的范围内。
6.根据权利要求1所述的第二代加核电站压力容器下封头过渡段的锻造方法，其特征在于：所述第五步的操作过程中如锻件温度降至850℃以下，将锻件重新加热，使锻件的温度始终保持在850～1220℃的范围内。
7.一种用于权利要求1所述的第二代加核电站压力容器下封头过渡段的锻造方法的专用模具套筒，其特征在于：包括直段和锥形段，直段的外径小于成品压力容器下封头过渡段的直段的内径，锥形段的锥度等于成品压力容器下封头过渡段的锥形段内孔的锥度。
CN201010582591XA 2010-12-10 2010-12-10 第二代加核电站压力容器下封头过渡段的锻造方法及模具 Pending CN102554088A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010582591XA CN102554088A (zh) 2010-12-10 2010-12-10 第二代加核电站压力容器下封头过渡段的锻造方法及模具

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010582591XA CN102554088A (zh) 2010-12-10 2010-12-10 第二代加核电站压力容器下封头过渡段的锻造方法及模具

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102554088A true CN102554088A (zh) 2012-07-11

Family

ID=46401459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010582591XA Pending CN102554088A (zh) 2010-12-10 2010-12-10 第二代加核电站压力容器下封头过渡段的锻造方法及模具

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102554088A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103143659A (zh) * 2013-03-21 2013-06-12 通裕重工股份有限公司 一种核电主管道空心锻造方法
CN103567341A (zh) * 2012-08-07 2014-02-12 上海重型机器厂有限公司 Cap1400核电压力容器接管段的锻造成型方法
CN103658478A (zh) * 2012-09-24 2014-03-26 上海重型机器厂有限公司 核电蒸发器过渡锥体锻件的制造方法
CN106238646A (zh) * 2016-08-29 2016-12-21 四川三洲川化机核能设备制造有限公司 压力容器大型过渡段整体异形锻造方法
CN109834208A (zh) * 2017-11-28 2019-06-04 上海电气上重铸锻有限公司 核电压力容器的顶盖锻造方法
CN112122521A (zh) * 2020-07-29 2020-12-25 伊莱特能源装备股份有限公司 一种焦碳塔锥形封头过渡段制造方法及系统
CN112692223A (zh) * 2020-12-09 2021-04-23 中国第一重型机械股份公司 一种异径过渡段、成型方法、辅具及加氢反应器
CN114247839A (zh) * 2021-12-21 2022-03-29 烟台万隆真空冶金股份有限公司 一种大型筒体的复合生产方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3740993A (en) * 1971-11-12 1973-06-26 C Moore Process for producing hollow forging with frusto conical exterior andinterior surfaces
CN101199979A (zh) * 2006-12-15 2008-06-18 上海重型机器锻件厂 大型锥形筒体的锻造方法
CN101537468A (zh) * 2009-04-17 2009-09-23 中国科学院金属研究所 锥形筒体锻件成形过程中间坯和预制坯的设计方法
CN101564750A (zh) * 2009-04-17 2009-10-28 二重集团（德阳）重型装备股份有限公司 核电蒸发器带直边锥形筒体锻件成形工艺及成形装置
CN101898224A (zh) * 2009-06-01 2010-12-01 上海重型机器厂有限公司 百万千瓦级核电反应堆压力容器下封头锻件的锻压方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3740993A (en) * 1971-11-12 1973-06-26 C Moore Process for producing hollow forging with frusto conical exterior andinterior surfaces
CN101199979A (zh) * 2006-12-15 2008-06-18 上海重型机器锻件厂 大型锥形筒体的锻造方法
CN101537468A (zh) * 2009-04-17 2009-09-23 中国科学院金属研究所 锥形筒体锻件成形过程中间坯和预制坯的设计方法
CN101564750A (zh) * 2009-04-17 2009-10-28 二重集团（德阳）重型装备股份有限公司 核电蒸发器带直边锥形筒体锻件成形工艺及成形装置
CN101898224A (zh) * 2009-06-01 2010-12-01 上海重型机器厂有限公司 百万千瓦级核电反应堆压力容器下封头锻件的锻压方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘凯泉: "大型锥形筒体锻造技术研究", 《机械工人（热加工）》 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103567341A (zh) * 2012-08-07 2014-02-12 上海重型机器厂有限公司 Cap1400核电压力容器接管段的锻造成型方法
CN103567341B (zh) * 2012-08-07 2016-01-06 上海重型机器厂有限公司 Cap1400核电压力容器接管段的锻造成型方法
CN103658478A (zh) * 2012-09-24 2014-03-26 上海重型机器厂有限公司 核电蒸发器过渡锥体锻件的制造方法
CN103658478B (zh) * 2012-09-24 2016-02-03 上海重型机器厂有限公司 核电蒸发器过渡锥体锻件的制造方法
CN103143659A (zh) * 2013-03-21 2013-06-12 通裕重工股份有限公司 一种核电主管道空心锻造方法
CN106238646A (zh) * 2016-08-29 2016-12-21 四川三洲川化机核能设备制造有限公司 压力容器大型过渡段整体异形锻造方法
CN109834208A (zh) * 2017-11-28 2019-06-04 上海电气上重铸锻有限公司 核电压力容器的顶盖锻造方法
CN109834208B (zh) * 2017-11-28 2020-10-16 上海电气上重铸锻有限公司 核电压力容器的顶盖锻造方法
CN112122521A (zh) * 2020-07-29 2020-12-25 伊莱特能源装备股份有限公司 一种焦碳塔锥形封头过渡段制造方法及系统
CN112692223A (zh) * 2020-12-09 2021-04-23 中国第一重型机械股份公司 一种异径过渡段、成型方法、辅具及加氢反应器
CN114247839A (zh) * 2021-12-21 2022-03-29 烟台万隆真空冶金股份有限公司 一种大型筒体的复合生产方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102554088A (zh) 第二代加核电站压力容器下封头过渡段的锻造方法及模具
CN101979179B (zh) 一种大型台阶轴端部细短轴段的锻造方法
CN101898224B (zh) 百万千瓦级核电反应堆压力容器下封头锻件的锻压方法
CN101987343B (zh) 核电设备锥形筒体的锻造方法
CN102554084A (zh) 第三代核电站蒸汽发生器水室封头的锻造方法
CN102527897A (zh) 一种水轮机薄壁台阶短套类主轴法兰的锻造方法
CN102126107B (zh) 一种锻环的锻造工艺
CN106623611B (zh) 一种深双锥带球顶形薄壁件的复合成形方法
CN102581204A (zh) 一代轮毂轴承内外圈的塔形成型工艺
CN102554108A (zh) 一种深内六方孔螺栓的冷墩成型方法及专用模具
CN106424499B (zh) 一种安全气囊点火器毛坯件的制造方法
CN103191950A (zh) 变阶面空心构件挤压成形装置及方法
CN101780518B (zh) 超高压锻造大直径特厚壁无缝钢管成型工艺
CN101987344B (zh) 核电设备压力容器大封头板坯的锻造方法
CN102825187B (zh) 第三代核电站蒸汽发生器椭圆形封头环锻件的锻造方法
CN106541069A (zh) 一种大型gh4169涡轮轴的整体模锻方法
CN112589021A (zh) 一种in718合金双法兰高筒机匣环件的制造方法
CN103567341A (zh) Cap1400核电压力容器接管段的锻造成型方法
CN102672083A (zh) 高温合金锥形截面环件预成形坯料的设计方法
CN102825192A (zh) 带外台阶的核电设备上筒体的锻造方法
CN209614103U (zh) 新能源汽车发动机齿轮轴闭式锻压成型的坯料模具结构
CN102554112B (zh) 核电设备堆内构件马氏体不锈钢压紧弹簧的锻造成型方法
CN203817262U (zh) 大型风塔法兰二合一轧制异形环锻件工装
CN206981470U (zh) 一种用于短薄壁管类零件的整形模具
CN104439939A (zh) 大型管模整体成型方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120711