CN103737264A - 一种核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头及其制造方法 - Google Patents
一种核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头及其制造方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头及其制造方法，包括上部管本体和下部管本体，所述上部管本体和下部管本体相连通，且上部管本体上端开口，下部管本体下端封闭，上部管本体的外壁上喷涂有等离子喷涂层，等离子喷涂层与上部管本体的顶部有间隔。本发明中堵头采用微锁设计、快速安装、堵头材质与传热管材质一致，且抗腐蚀性高、易于拆卸、不损伤传热管内壁、可与传热管堆焊、可远距离实现自动堵管，避免人员受到核辐射。本发明能够使用制造出符合要求的辊胀式机械堵头，并且不存在对焊焊缝，耐腐蚀性能好、使用寿命长、使用安装性能好。
Description
技术领域
本发明属于核电技术领域，具体涉及一种核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头及其制造方法。
背景技术
现今国际上核能的使用越来越广泛，无论民用还是在军用是都具有很大的潜力。而核电设备中蒸汽发生器传热管的腐蚀破损一直是核电站非计划停堆和电站容量因子损失的主要因素。这些蒸汽发生器的传热管在使用过程中经常会出现腐蚀破损。二十多年来，各国采用了不同的堵管技术，如爆炸堵管方式、焊接堵管方式和机械堵管方式等。爆炸堵管和焊接堵管方式属于永久性堵管或半永久性堵管技术。而机械堵管在现阶段比较先进的堵管方式，现阶段国内并没有自主生产适用于机械堵管的机械堵头，基本上辊胀式机械堵头全部依赖进口国外产品。
因为辊胀式机械堵头为深桶类盲孔件，如果采用棒材直接机械加工而成，由于盲孔过深很难加工，需要预先将其筒加工为前段和后段两部分，然后将筒前段与后段进行对焊，最后机械局部机械加工成型，最后喷涂等离子涂层。这种制造工艺方法虽然简单易行，但是由于筒存在焊缝，在安装过程中容易从焊缝处撕裂以及在使用过程中容易从焊缝处腐蚀失效，大大影响了堵头的使用效果及寿命。同时采用热旋压或冷旋压的方法在现阶段国内的技术难度很大，不易成型。
发明内容
本发明的目的在于提供一种核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头及其制造方法，制得的堵头不存在对焊焊缝，并且耐腐蚀性能好、使用寿命 长、使用安装性能好。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头，包括上部管本体和下部管本体，所述上部管本体和下部管本体相连通，且上部管本体上端开口，下部管本体下端封闭，上部管本体的外壁上喷涂有一圈等离子喷涂层，上部管本体和下部管本体为一体式结构。
所述上部管本体内径由上至下相等，下部管本体内径由上至下缩小。
所述等离子喷涂层与上部管本体的顶端有间隔。
所述上部管本体上端开口处设置有外翻边。
所述等离子喷涂层沿上部管本体长度方向的长度为8～10mm。
一种核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头的制造方法，包括以下步骤：
1）按照蒸汽发生器传热管材规格计算辊胀式机械堵头的外径尺寸；
2）选择与蒸汽发生器传热管材质相同的板坯，板坯为单相奥氏体组织，然后将其加工成片状坯料；
3）一次冷拉伸：采用一次冷拉伸模具对片状坯料进行第一次拉伸，变形量为30%-40%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到一次冷拉伸件；
4）真空固溶处理：将一次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到一次固溶件；
5）二次冷拉伸：采用二次冷拉伸模具对一次固溶件进行第二次拉伸，变形量控制为30%-40%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到二次冷拉伸件；
6）真空固溶处理：将二次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到二次固溶件；
7）三次冷拉伸：采用三次冷拉伸模具对二次固溶件进行第三次拉伸，变形量控制为20%-30%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到三次冷拉 伸件；
8）真空固溶处理：将三次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到三次固溶体；
9）四次冷拉伸：采用四次冷拉伸模具进行第四次拉伸，变形量控制为20%-30%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到四次冷拉伸件；
10）真空固溶处理：将四次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到四次固溶件；
11）五次冷拉伸：采用五次冷拉伸模具对四次固溶件进行第五次拉伸，变形量控制在25%-30%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到五次冷拉伸件；
12）真空固溶处理：将五次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到五次固溶件；
13）旋锻：采用旋锻设备，装填好相应的旋锻模具，将五次固溶件进行旋锻，得到旋锻件；
14）表面清洗：采用超声波对旋锻件进行清洗，除去其外表面油污；
15）六次冷拉伸：采用六次冷拉伸模具对表面清洗后的旋锻件进行第六次拉伸，变形量控制在15%-25%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到六次冷拉伸件；
16）真空固溶处理：将六次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到六次固溶件；
17）精整处理：采用精整模具对六次固溶件进行第七次拉伸，变形量控制在5%以内，精整过程中使用石墨粉进行润滑，得到七次拉伸件；
18）外径涂层段加工：采用数控机床对七次拉伸件的外径处将要进行喷涂的涂层段部位进行加工；
19）喷涂区域表面处理：将经过数控机床加工的七次拉伸件放置在旋转载物台上，对其外表面进行表面喷砂处理；
20）热喷涂：将经过表面喷砂处理的七次拉伸件放在旋转载物台上进行等离子喷涂，等离子喷涂层厚度控制在0.04mm～0.05mm，得到半成品；
21）精加工：采用精密数控车床对半成品进行精加工；
22）表面清洗：采用超声波对经精加工后的半成品清洗，除去精加工件内、外表面油污，得到核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头。
所述板坯的厚度为2.5～4mm。
所述等离子喷涂的涂层厚度控制在0.04mm～0.05mm。
相对于现有技术，本发明具有的有益效果：本发明中堵头采用微锁设计、快速安装、堵头材质与传热管材质一致，且抗腐蚀性高、易于拆卸、不损伤传热管内壁、可与传热管堆焊、可远距离实现自动堵管，避免人员受到核辐射。本发明能够使用制造出符合要求的辊胀式机械堵头，并且不存在对焊焊缝，耐腐蚀性能好、使用寿命长、使用安装性能好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
其中，1为上部管本体，2为下部管本体，3为等离子喷涂层。
具体实施方式
下面结合附图通过具体实施例对本发明做进一步详细描述。
本发明辊胀式机械堵头所采用的材料与核电站蒸汽发生器传热管所用材料一致，为0Cr15Ni75Fe合金。对于0Cr15Ni75Fe合金，其固溶制度为在950-980℃下保温30min。
实施例1
参见图1，一种核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头，包括上部管本体1和下部管本体2，所述上部管本体1和下部管本体2相连通，且上部管本体1上端开口，下部管本体2下端闭合，上部管本体1的外壁上喷涂有等离子喷涂层3，等离子喷涂层3与上部管体1的顶端有间隔设置。
本发明中上部管本体1和下部管本体2为一体式结构，上部管本体1 内径由上至下相等，下部管本体2内径由上至下逐渐缩小，上部管本体1为直线段，下部管本体2为锥度段，锥度段使堵头较为顺利地进入破损的传热管中，直线段能够较好的接触传热管内壁；上部管本体1上端开口处设置有外翻边，堵管时外翻边与传热管开口端平行，使堵头不会掉进传热管的深处。
堵管时将堵头封闭端（即盲端）向里插入被堵的失效传热管端头内，用扩张工具使堵头辊胀变形，同时使上部管本体1外壁与被堵的传热管内壁紧密贴合，达到堵管的最佳效果。
上部管本体的外壁上喷涂有等离子喷涂层，等离子喷涂层3和上部管本体1的顶端有间隔，等离子喷涂层沿上部管本体1周向喷涂，且沿上部管本体长度方向的长度为8～10mm。堵管时，随着堵头辊胀变形，等离子喷涂层作为膜状结合物起支撑作用，防止堵头移动，并保证了堵管的紧密性和易拆性，同时起到密封及微锁的作用。
本发明辊胀式机械堵头为一个盲管，所采用的材料与蒸汽发生器传热管所用材料一致。
本发明辊胀式机械堵头所采用的材料与核电站蒸汽发生器传热管所用材料一致，为0Cr15Ni75Fe合金。上述核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头的制造方法，包括以下步骤：
1）按照蒸汽发生器传热管材规格计算好辊胀式机械堵头的外径尺寸，本实施例中堵头规格为Ф12.1mm×0.9mm；
2）选择与蒸汽发生器传热管材质相同的板坯（板坯厚度为2.5mm），板坯为单相奥氏体组织，然后将其加工成片状坯料；
3）一次冷拉伸：按照设计好的一次冷拉伸模具对片状坯料进行第一次拉伸，变形量为35%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到一次冷拉伸件；
4）真空固溶处理：按照相应材质固溶制度将一次冷拉伸件进行固溶处 理，使之获得单相奥氏体组织，得到一次固溶件；
5）二次冷拉伸：按照设计好的二次冷拉伸模具对一次固溶件进行第二次拉伸，变形量为32%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到二次冷拉伸件；
6）真空固溶处理：按照相应的固溶制度将二次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到二次固溶件；
7）三次冷拉伸：按照设计好的三次冷拉伸模具对二次固溶件进行第三次拉伸，变形量为28%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到三次冷拉伸件；
8）真空固溶处理：按照相应材质固溶制度将三次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到三次固溶件；
9）四次冷拉伸：按照设计好的四次冷拉伸模具对三次固溶件进行第四次拉伸，变形量为25%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到四次冷拉伸件；
10）真空固溶处理：按照相应材质固溶制度将四次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到四次固溶件；
11）五次冷拉伸：按照设计好的五次冷拉伸模具对四次固溶件进行第五次拉伸，变形量为27%左右，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到五次冷拉伸件；
12）真空固溶处理：按照相应材质固溶制度将五次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到五次固溶件；
13）旋锻：采用旋锻设备，装填好相应的设计旋锻模具，将上述经过五次冷拉伸固溶件进行旋锻，得到旋锻件；
14）表面清洗：采用超声波对旋锻件进行清洗，除去坯料内外表面油污等；
15）六次冷拉伸：按照设计好的六次冷拉伸模具对经过表面清洗的旋 锻件进行第六次拉伸，变形量控制在20%左右，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到六次冷拉伸件；
16）真空固溶处理：按照相应材质固溶制度将六次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到六次固溶件；
17）精整处理：按照设计好的精整模具对六次固溶件进行第七次拉伸，变形量控制在5%，精整过程中使用石墨粉进行润滑，得到七次拉伸件；
18）外径涂层段加工：按照堵头的外径尺寸，采用普通数控机床加工七次拉伸件的外径处将要进行喷涂的涂层段部位，得到半成品；
19）喷涂区域表面处理：将半成品放置在旋转载物台上，对其外表面进行表面喷砂处理，以提高该加工区域表面粗糙度利于喷涂质量；
20）热喷涂：将不需喷涂的区域采用护套套住，然后将经过喷涂区域表面处理的半成品放在旋转载物台上进行等离子喷涂，等离子喷涂层厚度为0.04mm；
21）精加工：采用精密数控车床对经过热喷涂的半成品进行精加工，得到精加工件；
22）表面清洗：机械加工完成后采用超声波对经加工件进行清洗，除去精加工件内、外表面油污等，得到核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头。
实施例2
一种核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头，包括上部管本体1和下部管本体2，所述上部管本体1和下部管本体2相连通且为一体式结构，上部管本体1上端开口，下部管本体2下端闭合，上部管本体1的外壁上喷涂有一圈等离子喷涂层3，等离子喷涂层3与上部管体1的顶端间隔设置，等离子喷涂层3沿上部管本体1长度方向的长度为8～10mm；所述上部管本体1内径由上至下相等，下部管本体2内径由上至下缩小。
上述核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头的制造方法：
1）按照蒸汽发生器传热管材规格计算好辊胀式机械堵头的外径尺寸，本实施例中堵头规格：Ф19mm×1.2mm；
2）选择与蒸汽发生器传热管材质相同的板坯（板坯厚度4mm），板坯为单相奥氏体组织，然后将其加工成片状坯料；
3）一次冷拉伸：按照设计好的一次冷拉伸模具对片状坯料进行一次拉伸，变形量为33%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到一次冷拉伸件；
4）真空固溶处理：按照相应材质固溶制度将一次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到一次固溶件；
5）二次冷拉伸：按照设计好的二次冷拉伸模具对一次固溶件进行第二次拉伸，变形量控制为35%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到二次冷拉伸件；
6）真空固溶处理：按照相应的固溶制度将二次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到二次固溶件；
7）三次冷拉伸：按照设计好的三次冷拉伸模具对二次固溶件进行第三次拉伸，变形量控制为30%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到三次冷拉伸件；
8）真空固溶处理：按照相应材质固溶制度将三次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到三次固溶件；
9）四次冷拉伸：按照设计好的四次冷拉伸模具对三次固溶件进行第四次拉伸，变形量控制为20%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到四次冷拉伸件；
10）真空固溶处理：按照相应材质固溶制度将四次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到四次固溶件；
11）五次冷拉伸：按照设计好的五次冷拉伸模具对四次固溶件进行第五次拉伸，变形量控制在25%左右，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到五次冷拉伸件；
12）真空固溶处理：按照相应材质固溶制度将五次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到五次固溶件；
13）旋锻：采用一般的旋锻设备，装填好相应的设计旋锻模具，将上五次固溶件冷拉伸件进行旋锻，得到旋锻件；
14）表面清洗：机械加工完成后采用超声波对旋锻件进行清洗，除去坯料内外表面油污等；
15）六次冷拉伸：按照设计好的六次冷拉伸模具对经过表面清洗的旋锻件进行第六次拉伸，变形量控制在15%左右，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到六次冷拉伸件；
16）真空固溶处理：按照相应材质固溶制度将六次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到六次固溶件；
17）精整处理：按照设计好的精整模具对六次固溶件进行第七次拉伸，变形量控制在4%，精整过程中使用石墨粉进行润滑，得到七次拉伸件；
18）外径涂层段加工：按照堵头的外径尺寸，采用普通数控机床加工七次拉伸件的外径处将要进行喷涂的涂层段部位，得到半成品；
19）喷涂区域表面处理：将半成品放置在旋转载物台上，对其外表面进行表面喷砂处理，以提高该加工区域表面粗糙度利于喷涂质量；
20）热喷涂：将不需喷涂的区域采用专用护套套住，然后将经过喷涂区域表面处理的半成品放在旋转载物台上进行等离子喷涂，等离子喷涂层厚度为0.05mm；
21）精加工：采用精密数控车床对经过热喷涂的半成品进行精加工，得到精加工件；
22）表面清洗：机械加工完成后采用超声波对精加工件进行清洗，除去精加工件内、外表面油污等，得到核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头。
实施例3
一种核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头，包括上部管本体1和下部管本体2，所述上部管本体1和下部管本体2相连通且为一体式结构，且上部管本体1上端开口，下部管本体2下端闭合，上部管本体1的外壁上喷涂有一圈等离子喷涂层3，等离子喷涂层3与上部管体1的顶端有间隔，等离子喷涂层3沿上部管本体1长度方向的长度为8～10mm；所述上部管本体1内径由上至下相等，下部管本体2内径由上至下缩小。
上述核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头的制造方法：
1）按照蒸汽发生器传热管材规格计算好辊胀式机械堵头的外径尺寸，本实施例中堵头规格：Ф19mm×1.2mm；
2）选择与蒸汽发生器传热管材质相同的板坯（板坯厚度3mm），板坯为单相奥氏体组织，按照计算然后将其加工成片状坯料；
3）一次冷拉伸：按照设计好的一次冷拉伸模具对片状坯料进行一次拉伸，变形量为30%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到一次冷拉伸件；
4）真空固溶处理：按照相应材质固溶制度将一次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到一次固溶件；
5）二次冷拉伸：按照设计好的二次冷拉伸模具对一次固溶件进行第二次拉伸，变形量控制为40%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到二次冷拉伸件；
6）真空固溶处理：按照相应的固溶制度将二次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到二次固溶件；
7）三次冷拉伸：按照设计好的三次冷拉伸模具对二次固溶件进行第三次拉伸，变形量控制为20%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到三次冷拉伸件；
8）真空固溶处理：按照相应材质固溶制度将三次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到三次固溶件；
9）四次冷拉伸：按照设计好的四次冷拉伸模具对三次固溶件进行第四 次拉伸，变形量控制为27%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到四次冷拉伸件；
10）真空固溶处理：按照相应材质固溶制度将四次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到四次固溶件；
11）五次冷拉伸：按照设计好的五次冷拉伸模具对四次固溶件进行第五次拉伸，变形量控制在30%左右，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到五次冷拉伸件；
12）真空固溶处理：按照相应材质固溶制度将五次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到五次固溶件；
13）旋锻：采用一般的旋锻设备，装填好相应的旋锻模具，将五次固溶件进行旋锻，得到旋锻件；
14）表面清洗：机械加工完成后采用超声波对旋锻件进行清洗，除去坯料内外表面油污等；
15）六次冷拉伸：按照设计好的六次冷拉伸模具对经过表面清洗的旋锻件进行第六次拉伸，变形量控制在18%左右，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到六次冷拉伸件；
16）真空固溶处理：按照相应材质固溶制度将六次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到六次固溶件；
17）精整处理：按照设计好的精整模具对六次固溶件进行第七次拉伸，变形量控制在4%，精整过程中使用石墨粉进行润滑，得到七次拉伸件；
18）外径涂层段加工：按照堵头的外径尺寸，采用普通数控机床加工七次拉伸件的外径处将要进行喷涂的涂层段部位，得到半成品；
19）喷涂区域表面处理：将半成品放置在旋转载物台上，对其外表面进行表面喷砂处理，以提高该加工区域表面粗糙度利于喷涂质量；
20）热喷涂：将不需喷涂的区域采用专用护套套住，然后将经过喷涂区域表面处理的半成品放在旋转载物台上进行等离子喷涂，等离子喷涂层 厚度为0.05mm；
21）精加工：采用精密数控车床对经过热喷涂的半成品进行精加工，得到精加工件；
22）表面清洗：机械加工完成后采用超声波对精加工件进行清洗，除去精加工件内、外表面油污等，得到核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头。
实施例4
一种核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头，包括上部管本体1和下部管本体2，所述上部管本体1和下部管本体2相连通且为一体式结构，且上部管本体1上端开口，下部管本体2下端闭合，上部管本体1的外壁上喷涂有一圈等离子喷涂层3，等离子喷涂层3与上部管体1的顶端有间隔，等离子喷涂层3沿上部管本体1长度方向的长度为8～10mm；所述上部管本体1内径由上至下相等，下部管本体2内径由上至下缩小。
上述核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头的制造方法：
1）按照蒸汽发生器传热管材规格计算好辊胀式机械堵头的外径尺寸，本实施例中堵头规格：Ф19mm×1.2mm；
2）选择与蒸汽发生器传热管材质相同的板坯（板坯厚度4mm），板坯为单相奥氏体组织，然后将其加工成片状坯料；
3）一次冷拉伸：按照设计好的一次冷拉伸模具对片状坯料进行一次拉伸，变形量为40%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到一次冷拉伸件；
4）真空固溶处理：按照相应材质固溶制度将一次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到一次固溶件；
5）二次冷拉伸：按照设计好的二次冷拉伸模具对一次固溶件进行第二次拉伸，变形量控制为30%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到二次冷拉伸件；
6）真空固溶处理：按照相应的固溶制度将二次冷拉伸件进行固溶处理， 使之获得单相奥氏体组织，得到二次固溶件；
7）三次冷拉伸：按照设计好的三次冷拉伸模具对二次固溶件进行第三次拉伸，变形量控制为25%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到三次冷拉伸件；
8）真空固溶处理：按照相应材质固溶制度将三次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到三次固溶件；
9）四次冷拉伸：按照设计好的四次冷拉伸模具对三次固溶件进行第四次拉伸，变形量控制为30%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到四次冷拉伸件；
10）真空固溶处理：按照相应材质固溶制度将四次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到四次固溶件；
11）五次冷拉伸：按照设计好的五次冷拉伸模具对四次固溶件进行第五次拉伸，变形量控制在26%左右，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到五次冷拉伸件；
12）真空固溶处理：按照相应材质固溶制度将五次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到五次固溶件；
13）旋锻：采用一般的旋锻设备，装填好相应的旋锻模具，将五次固溶件进行旋锻，得到旋锻件；
14）表面清洗：机械加工完成后采用超声波对旋锻件进行清洗，除去坯料内外表面油污等；
15）六次冷拉伸：按照设计好的六次冷拉伸模具对经过表面清洗的旋锻件进行第六次拉伸，变形量控制在25%左右，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到六次冷拉伸件；
16）真空固溶处理：按照相应材质固溶制度将六次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到六次固溶件；
17）精整处理：按照设计好的精整模具对六次固溶件进行第七次拉伸， 变形量控制在2%，精整过程中使用石墨粉进行润滑，得到七次拉伸件；
18）外径涂层段加工：按照堵头的外径尺寸，采用普通数控机床加工七次拉伸件的外径处将要进行喷涂的涂层段部位，得到半成品；
19）喷涂区域表面处理：将半成品放置在旋转载物台上，对其外表面进行表面喷砂处理，以提高该加工区域表面粗糙度利于喷涂质量；
20）热喷涂：将不需喷涂的区域采用专用护套套住，然后将经过喷涂区域表面处理的半成品放在旋转载物台上进行等离子喷涂，等离子喷涂层厚度为0.05mm；
21）精加工：按照图纸要求，采用精密数控车床对经过热喷涂的半成品进行精加工，得到精加工件；
22）表面清洗：机械加工完成后采用超声波对精加工件进行清洗，除去精加工件内、外表面油污等，得到核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头。
为了克服解决我国这一方面的技术短板，以及能够实现这种堵头的自主研制，本发明设计了一种拉伸成型制造辊胀式机械堵头毛坯，然后采用局部机械精密加工，最后采用等离子喷涂密封涂层的工艺。采用该方法制备的核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式堵头不存在对焊焊缝，耐腐蚀性能好、使用寿命长、使用安装性能好。本发明能够通过将几种常规方法的结合使用制造出符合要求的辊胀式机械堵头。
Claims (8)
1.一种核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头，其特征在于，包括上部管本体（1）和下部管本体（2），所述上部管本体（1）和下部管本体（2）相连通，且上部管本体（1）上端开口，下部管本体（2）下端封闭，上部管本体（1）的外壁上喷涂有一圈等离子喷涂层（3），上部管本体（1）和下部管本体（2）为一体式结构。
2.根据权利要求1所述的一种核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头，其特征在于，所述上部管本体（1）内径由上至下相等，下部管本体（2）内径由上至下缩小。
3.根据权利要求2所述的一种核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头，其特征在于，所述等离子喷涂层（3）与上部管本体（1）的顶端有间隔。
4.根据权利要求1所述的一种核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头，其特征在于，所述上部管本体（1）上端开口处设置有外翻边。
5.根据权利要求1所述的一种核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头，其特征在于，所述等离子喷涂层（3）沿上部管本体（1）长度方向的长度为8～10mm。
6.一种如权利要求1所述的核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）按照蒸汽发生器传热管材规格计算辊胀式机械堵头的外径尺寸；
2）选择与蒸汽发生器传热管材质相同的板坯，板坯为单相奥氏体组织，然后将其加工成片状坯料；
3）一次冷拉伸：采用一次冷拉伸模具对片状坯料进行第一次拉伸，变形量为30%-40%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到一次冷拉伸件；
4）真空固溶处理：将一次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到一次固溶件；
5）二次冷拉伸：采用二次冷拉伸模具对一次固溶件进行第二次拉伸，变形量控制为30%-40%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到二次冷拉伸件；
6）真空固溶处理：将二次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到二次固溶件；
7）三次冷拉伸：采用三次冷拉伸模具对二次固溶件进行第三次拉伸，变形量控制为20%-30%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到三次冷拉伸件；
8）真空固溶处理：将三次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到三次固溶体；
9）四次冷拉伸：采用四次冷拉伸模具进行第四次拉伸，变形量控制为20%-30%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到四次冷拉伸件；
10）真空固溶处理：将四次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到四次固溶件；
11）五次冷拉伸：采用五次冷拉伸模具对四次固溶件进行第五次拉伸，变形量控制在25%-30%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到五次冷拉伸件；
12）真空固溶处理：将五次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到五次固溶件；
13）旋锻：采用旋锻设备，装填好相应的旋锻模具，将五次固溶件进行旋锻，得到旋锻件；
14）表面清洗：采用超声波对旋锻件进行清洗，除去其外表面油污；
15）六次冷拉伸：采用六次冷拉伸模具对表面清洗后的旋锻件进行第六次拉伸，变形量控制在15%-25%，拉伸过程中使用石墨粉进行润滑，得到六次冷拉伸件；
16）真空固溶处理：将六次冷拉伸件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体组织，得到六次固溶件；
17）精整处理：采用精整模具对六次固溶件进行第七次拉伸，变形量控制在5%以内，精整过程中使用石墨粉进行润滑，得到七次拉伸件；
18）外径涂层段加工：采用数控机床对七次拉伸件的外径处将要进行喷涂的涂层段部位进行加工；
19）喷涂区域表面处理：将经过数控机床加工的七次拉伸件放置在旋转载物台上，对其外表面进行表面喷砂处理；
20）热喷涂：将经过表面喷砂处理的七次拉伸件放在旋转载物台上进行等离子喷涂，得到半成品；
21）精加工：采用精密数控车床对半成品进行精加工；
22）表面清洗：采用超声波对经精加工后的半成品清洗，除去精加工件内、外表面油污，得到核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头。
7.根据权利要求6所述的一种核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头的制造方法，其特征在于，所述板坯的厚度为2.5～4mm。
8.根据权利要求6所述的一种核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头的制造方法，其特征在于，所述等离子喷涂的涂层厚度控制在0.04mm～0.05mm。
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