CN104174798A - 核电主管道管坯道短流程锻造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低锻造难度、减少锻造火次的核电主管道管坯道短流程锻造方法。该方法包括以下步骤：A、选定钢锭、钢锭清伤；B、压钳把，滚圆；C、镦粗、拔长、倒八方；D、滚圆、分料、拔长；E、管嘴处法兰局部镦粗、出成品；采用该方法，通过对主管道管嘴部分进行局部包罗后局部镦粗成形，降低锻造难度，减少锻造火次，降低了锻造成本，提高了锻造效率。同时从钢锭表面质量、钳把与端面过渡圆角、端面斜度、保留锻件水口、小压下量成形、锻后火焰清伤等，防止锻件表面开裂；采用小压下量成形，提高了锻件表层质量。

Description

核电主管道管坯道短流程锻造方法

技术领域

本发明涉及核电主管道管坯的自由锻成形领域，尤其是一种核电主管道管坯道短流程锻造方法。

背景技术

公知的：AP1000压水堆核电技术是美国西屋公司设计的第三代大型核电机型，其主要特点是使用寿命达到60年，单堆装机容量达到125万千瓦。主管道是连接反应堆压力容器和蒸汽发生器的大型厚壁承压管道，是核岛的关键部件。核电主管道为带管嘴一体化大口径弯管，由超低碳奥氏体不锈钢整体锻造而成，加工难度大，质量要求高。目前主要的锻造工艺是钢锭通过镦拔后，将管嘴部分锻出，然后冷弯成形。用于生产主管道的材料为超低碳奥氏体不锈钢，该类型材料没有同素异形体变形抗力大，可锻温度范围窄、裂纹敏感性强，多次加热会导致锻件表面产生大量裂纹，而且产生裂纹处理困难。在专利号为200910057934.8，名称为带支管嘴的核电主管道管坯的锻造方法以及专利号为201010259575.5，专利名称为AP1000核电主管道锻件锻造方法中提到的核电主管道锻造工艺中锻造火次长达六火以上，多数火次浪费在两个管嘴凸台的成形过程。多火次锻造会造成锻件各部分变形不均匀，甚至出现混晶现象。

在上述两份关于核电主管道锻造工艺的专利文件中最终在钢锭管嘴处形成凸台，凸台在锻造成形为管嘴时，成形工艺复杂。并且在形成该凸台时必须根据两个管嘴之间的设计旋转角度，在锻造成型工艺中增加相应工艺步骤保证两个凸台之间的旋转角度。从而增加了工艺步骤以及锻造难度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种降低锻造难度、减少锻造火次的核电主管道管坯道短流程锻造方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：核电主管道管坯道短流程锻造方法，包括以下步骤：

A、选择钢锭，在钢锭加热前去除钢锭表面缺陷层；

B、将钢锭慢速加热到800±10℃，保温5小时后，快速加热到1220±10℃，保温20小时；采用上平砧、下V砧对钢锭进行压钳把工艺；压钳把工序完成后，对钢锭的锭身进行滚圆一趟次；所述慢速加热是指温度升高速度小于40℃/h，所述快速加热是指温度升高速度为40～100℃/h；

C、镦粗、拔长、倒八方；将钢锭快速加热到1220±10℃，保温5小时，采用球面镦板进行漏盘镦粗；按大于1.6且小于1.8的任意锻比进行镦粗；镦粗过程中，下压速度为10±2mm/s；仔细观察钢锭表面变化，发现裂纹立即停止镦粗，进行表面吹伤，然后返炉重新加热后再镦粗；镦粗完成后，采用上平砧、下平砧对钢锭进行拔长，钢锭拔长到钢锭横截面的有效直径为管嘴设计高度H的80％～102％，停止拔长；前三趟单次下压量控制在100mm以下，后续拔长单次下压量控制在150mm以下，拔长后进行钢锭倒八方，单次下压量控制在150mm以下；在该步骤进行的过程中钢锭表面温度保持高于950℃；

D、滚圆、分料、拔长；钢锭快速加热到1180±10℃，保温5小时；采用上平砧，下V砧对钢锭进行滚圆；直到钢锭直径为管嘴设计高度H的80％～85％，钢锭滚圆完成后，采用刀砧对钢锭进行分料，在钢锭上按照管嘴设计要求开分位槽a、b、c以及d；钢锭分料完成后，将主管道管嘴处锻出两个法兰，对钢锭上除分位槽a与b之间以及分位槽c与d之间的其余部分进行滚圆拔长；直到直径为Φ+100～Φ+150mm，停止拔长；然后切除钢锭的冒口端和水口端；在该步骤进行的过程中钢锭表面温度保持高于950℃；

E、管嘴处法兰局部镦粗、出成品；钢锭快速加热到1180±10℃，保温5小时，采用上平砧、下平砧，对钢锭的管嘴Ⅰ处进行局部镦粗，使管嘴Ⅰ高度达到设计要求H；将钢锭旋转角度β，所述β为设计要求中两个管嘴之间的旋转角，对钢锭的管嘴Ⅱ处进行局部镦粗，使管嘴Ⅱ高度达到设计高度H；钢锭其余部分按照锻件成品的尺寸要求滚圆拔长，单次下压量30～50mm，钢锭单次旋转角度小于30°。

进一步的，步骤B中所述压钳把工艺的单次下压量小于150mm，钳把与钢锭端面采用圆弧过渡，端面斜度为tanα，α大于30°；所述钢锭的锭身滚圆一趟次，单次下压量30～50mm，钢锭单次旋转角度小于30°；步骤D中采用上平砧，下V砧对钢锭进行滚圆；滚圆单次下压量小于150mm；钢锭单次旋转角度小于30°。

优选的，步骤A中选用电渣重熔钢锭进行锻造。

进一步的，在完成步骤E后采用火焰对钢锭表面及端面进行排伤。

本发明的有益效果是：本发明提供的核电主管道管坯道短流程锻造方法，在对钢锭进行倒八方工艺后还进行了滚圆，从而在锻造过程中可以对主管道管嘴部分进行局部包罗后局部镦粗成形，降低锻造难度，减少锻造火次，降低了锻造成本，提高了锻造效率。同时从钢锭表面质量、钳把与端面过渡圆角、端面斜度、保留锻件水口、小压下量成形、锻后火焰清伤等方面防止锻件表面开裂；采用小压下量成形，提高了锻件表层质量。

附图说明

图1是本发明实施例中核电主管道管坯设计标准示意图；

图2是图1的左视图；

图3是本发明实施例中钢锭的示意图；

图4是钢锭压钳把后的示意图；

图5是采用球面镦板镦粗后钢锭示意图；

图6是倒八方后钢锭示意图；

图7是图6中钢锭的截面图；

图8是图7中钢锭进行滚圆后的示意图；

图9是图8中钢锭进行分料后的示意图；

图10是图9中钢锭进行锻造法兰和拔长后的示意图；

图中标示：1-钢锭，11-冒口端，12-水口端，13-管嘴Ⅰ，14-管嘴Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

核电主管道管坯道短流程锻造方法，包括以下步骤：

A、选择钢锭1，在钢锭1加热前去除钢锭1表面缺陷层；

B、将钢锭1慢速加热到800±10℃，保温5小时后，快速加热到1220±10℃，保温20小时；采用上平砧、下V砧对钢锭1进行压钳把工艺；压钳把工序完成后，对钢锭1的锭身进行小压下量滚圆一趟次；所述慢速加热是指温度升高速度小于40℃/h，所述快速加热是指温度升高速度为40～100℃/h；

C、镦粗、拔长、倒八方；将钢锭1快速加热到1220±10℃，保温5小时，采用球面镦板进行漏盘镦粗；按大于1.6且小于1.8的任意锻比进行镦粗；镦粗过程中，下压速度为10±2mm/s；仔细观察钢锭1表面变化，发现裂纹立即停止镦粗，进行表面吹伤，然后返炉重新加热后再镦粗；镦粗完成后，采用上平砧、下平砧对钢锭1进行拔长，钢锭1拔长到钢锭1横截面的有效直径为管嘴设计高度H的80％～102％，停止拔长；前三趟单次下压量控制在100mm以下，后续拔长单次下压量控制在150mm以下，拔长后进行钢锭1倒八方，单次下压量控制在150mm以下；在该步骤进行的过程中钢锭1表面温度保持高于950℃；

D、滚圆、分料、拔长；钢锭1快速加热到1180±10℃，保温5小时；采用上平砧，下V砧对钢锭1进行滚圆；直到钢锭1直径为管嘴设计高度H的80％～85％，钢锭1滚圆完成后，采用刀砧对钢锭1进行分料，在钢锭1上按照管嘴设计要求开分位槽a、b、c以及d，钢锭1分料完成后，将主管道管嘴处锻出两个法兰，对钢锭1上除分位槽a与b之间以及分位槽c与d之间的其余部分进行滚圆拔长,直到直径为Φ+100～Φ+150mm，停止拔长；然后切除钢锭1的冒口端11和水口端12；在该步骤进行的过程中钢锭1表面温度保持高于950℃。

E、管嘴处法兰局部镦粗、出成品；钢锭1快速加热到1180±10℃，保温5小时，采用上平砧、下平砧，对钢锭1的管嘴Ⅰ13处进行局部镦粗，使管嘴Ⅰ13高度达到设计要求H；将钢锭1旋转角度β，所述β为设计要求中两个管嘴之间的旋转角，对钢锭1的管嘴Ⅱ14处进行局部镦粗，使管嘴Ⅱ14高度达到设计高度H；钢锭1其余部分按照锻件成品的尺寸要求滚圆拔长，单次下压量30～50mm，钢锭1单次旋转角度小于30°。

如图3所示，在步骤A中在钢锭1加热前去除钢锭1表面缺陷层；从而可以减少锻造时钢锭1表面开裂倾向。通常采用机械加工去除钢锭1表面缺陷层。所述钢锭1的表面缺陷层是指钢锭1表面含有杂质，存在晶体缺陷的金属层。

如图4所示，在步骤B中将钢锭1慢速加热到800±10℃，保温5小时后，快速加热到1220±10℃，保温20小时；采用上平下V砧对钢锭1进行压钳口工艺；压钳把工序完成后，对钢锭1的锭身滚圆一趟次；所述慢速加热是指温升高速度小于40℃/h，所述快速加热是指温度升高速度为40～100℃/h。

在步骤B中，将钢锭1慢速加热到800±10℃是为了使得钢锭1达到塑性；保温5小时是为了使得钢锭1内外的温度均匀。慢速加热是为了避免钢锭1在加热过程中由于钢锭1内外应力差可能造成表面开裂。将800±10℃的钢锭1快速加热到1220±10℃，保温20小时；是为了使得钢锭1能够达到锻造温度，且使得钢锭1内外温度均匀。1220±10℃能够保证钢锭1在锻造过程中温度冷却到最低锻造温度的时间较长，能够在该冷却时间内完成相关锻造工艺。由于钢锭1在800±10℃时为塑性变形，因此内外应力差较小可以进行快速加热，通过快速加热能够减少加热时间。所述慢速加热是指温升高速度小于40℃/h，如果温度升高过快钢锭1的内外表面温差较大从而使得钢锭1外表面与内部的应力差较大，造成钢锭1表面出现裂痕。

所述滚圆一趟次是指钢锭1外表面的每个部位都进行了一次滚圆处理。在完成压钳把工艺后并未对钢锭1的水口端12进行切除，从而可以避免钢锭水口端12在后续加工中出现端面开裂及内凹倾向，提高钢锭1端部的温度。

在步骤C中镦粗、拔长、倒八方；将钢锭1快速加热到1220±10℃，保温5小时，采用球面镦板进行漏盘镦粗；按大于1.6且小于1.8的任意锻比进行镦粗；镦粗过程中，下压速度为10±2mm/s；仔细观察钢锭1表面变化，发现裂纹立即停止镦粗，进行表面吹伤，然后返炉重新加热后再镦粗。如图5为镦粗完成后的钢锭1的示意图。

将钢锭1快速加热到1220±10℃，保温5小时，是为了使得钢锭1能够达到锻造温度，且使得钢锭1内外温度均匀。1220±10℃能够保证钢锭1在锻造过程中温度冷却到最低锻造温度的时间较长，能够在该冷却时间的过程中完成相关锻造工艺。采用球面镦板进行漏盘镦粗；按大于1.6且小于1.8的任意锻比进行镦粗是指在镦粗的过程中上墩板为球面镦板，所述锻比是指镦粗前钢锭1的高度与镦粗后钢锭1的高度之比。

镦粗过程中，下压速度为10±2mm/s；是为了避免下压速度过快钢锭1外表面与内部变形速度不同造成应力差出现裂纹。而下压速度过低会延长镦粗时间，降低镦粗效率。

所述吹伤是指通过火焰枪将钢锭1表面出现裂纹的部分融化、去除。从而可以去除钢锭1表面存在缺陷的材质，避免该部分材质进入到成品，破坏成品的整体质量。

镦粗完成后，采用上平砧，下平砧对钢锭1进行拔长，钢锭1拔长到钢锭1横截面的有效直径为管嘴设计高度H的80％～102％，停止拔长；前三趟单次下压量控制在100mm以下，后续拔长单次下压量控制在150mm以下，拔长后进行钢锭1倒八方，单次下压量控制在150mm以下；在该步骤进行的过程中钢锭1表面温度高于950℃。

由于在拔长过程中前三趟单次下压量控制在100mm以下，后续拔长单次下压量控制在150mm以下，由于当下压量小于150mm时为小下压量成形，因此拔长为小下压量成形；从而可以避免由于钢锭1端部温度较低，变形大而造成的开裂。所述钢锭1拔长到钢锭1横截面的有效直径为管嘴设计高度H的80％～102％中有钢锭1横截面的效直径是指与钢锭1横截面的面积相等的圆的直径；钢锭1的横截面是指垂直于钢锭1几何中心线的面在钢锭1上截取的截面。

在该步骤进行的过程中钢锭1表面温度高于950℃；由于该步骤需要完成的工序较多，当受到外部环境影响或者由于外部因素的影响，耽误了该步骤中工艺实施的时间。由于对钢锭1进行一次加热，钢锭1升高得到的温度保持时间有限，因此若在该步骤进行的过程中钢锭1表面温度低于950℃时，则将钢锭1重新加热到锻造温度；然后再进行后续工艺。如图6为钢锭1进行倒八方后的示意图。步骤C中进行了镦粗、拔长、倒八方；镦粗和拔长之后钢锭1的截面为矩形，在该核电主管道管坯道短流程锻造方法中钢锭1需要被滚圆成圆柱形，因此需要将钢锭1进行倒八方，通过八棱柱过渡到圆柱体，减少由于钢锭1在由矩形体变成圆柱体的过程中剧烈变形使得钢锭1晶体锻造线的断裂，降低钢锭1的锻造质量。

在步骤D中滚圆、分料、拔长；如图8所示，钢锭1快速加热到1180±10℃，保温5小时；采用上平砧，下V砧对钢锭1进行滚圆；直到钢锭1直径为管嘴设计高度H的80％～85％。如图9所示，钢锭1滚圆完成后，采用刀砧对钢锭1进行分料，在钢锭1上按照管嘴设计要求开分位槽a、b、c以及d。如图10所示，钢锭1分料完成后，将主管道管嘴处锻出两个法兰，对钢锭1上除分位槽a与b之间以及分位槽c与d之间的其余部分进行滚圆拔长，直到直径为Φ+100～Φ+150mm，停止拔长；然后切除钢锭1的冒口端11和水口端12；在该步骤进行的过程中钢锭1表面温度高于950℃。

将钢锭1滚圆到钢锭1直径为管嘴设计高度H的80％～85％；是为了为钢锭1的后续加工预留加工余量。如果钢锭1滚圆后直径过大在形成管嘴的工艺时加工余量较小，从而会增加加工难度。如果钢锭1滚圆后的直径过小，会造成管嘴成形后，管嘴的尺寸不符合设计要求。

钢锭1快速加热到1180±10℃，保温5小时，是为了使得钢锭1能够达到锻造温度，且使得钢锭1内外温度均匀。1220±10℃能够保证钢锭1在锻造过程中温度冷却到最低锻造温度的时间较长，能够在该冷却时间的过程中完成相关锻造工艺。

在该步骤进行的过程中钢锭1表面温度保持高于950℃；由于该步骤需要完成的工序较多，当受到外部环境影响或者由于外部因素的影响，耽误了该步骤中工艺实施的时间；同时对钢锭1的一次加热温度保持时间有限，因此若在该步骤进行的过程中钢锭1表面温度低于950℃时，则将钢锭1重新加热到相应温度；然后再进行后续工艺。

将主管道管嘴处锻出两个法兰，对钢锭1上除分位槽a与b之间以及分位槽c与d之间的其余部分进行滚圆拔长，直到直径为Φ+100～Φ+150mm是指将钢锭1上除分位槽a与b之间以及分位槽c与d之间的其余部分的直径拔长到Φ+100～Φ+150mm，且直径为Φ+100～Φ+150mm是为了为下个工序预留加工余量；所述Φ是最终成品坯管上除管嘴处以外的其他部分直径的尺寸设计要求。

在步骤E中对管嘴处法兰局部镦粗、出成品；钢锭1快速加热到1180±10℃，保温5小时，采用上下平砧，对钢锭1的管嘴Ⅰ13处进行局部镦粗，使管嘴Ⅰ13高度达到设计要求H；将钢锭1旋转角度β，所述β为设计要求中两个管嘴之间的旋转角，对钢锭1的管嘴Ⅱ14处进行局部镦粗，使管嘴Ⅱ14高度达到设计高度H；钢锭1其余部分按照锻件成品的尺寸要求滚圆拔长，单次下压量30～50mm，钢锭1单次旋转角度小于30°。

钢锭1快速加热到1180±10℃，保温5小时，是为了使得钢锭1达到锻造最佳温度，且钢锭1内外温度均匀。所述β为设计要求中两个管嘴之间的旋转角。所述旋转角是指在钢锭1的同一截面上两个管嘴投影之间的夹角。钢锭1其余部分按照锻件成品的尺寸要求滚圆拔长，由于单次下压量30～50mm，钢锭1单次旋转角度小于30°为小下压量成形方法，因此能够避免钢锭1表面出现裂纹，有利于提高钢锭1表面质量。

在步骤D中由于在管嘴处锻压形成法兰前，首先将钢锭1进行滚圆，从而使得钢锭1的横街面为圆形，然后在对其进行分料，锻造法兰，从而锻造出的法兰截面为圆形；且两个法兰的形状相同。然后在步骤E中对两个法兰进行局部镦粗，使得两个法兰形成管嘴，且两个管嘴的高度满足管嘴的设计高度要求。从而避免了在实施锻造工艺阶段对两个凸台的旋转角度进行调整，同时也简化了凸台成形为管嘴的工艺，减少了工艺步骤，节约了时间，可以使得在对钢锭1进行一次加热后能够进行多个工序；从而减少火次。

在上述步骤D和步骤E中通过对钢锭1上两个管嘴部分进行局部包罗后局部镦粗成形，降低锻造难度，减少锻造火次。

现有的核电主管道管坯道锻造方法中钢锭通过镦拔后，将管嘴部分锻出，然后冷弯成形。由于在锻造成形管嘴时首先在钢锭1上形成凸台，凸台在成形为管嘴时，工艺复杂，锻造难度大。同时在锻造凸台时工序多，增加了锻造火次。由于用于生产主管道的材料为超低碳奥氏体不锈钢，该类型材料没有同素异形体变形抗力大，可锻温度范围窄，但是裂纹敏感性强，因此多次加热会导致锻件表面产生大量裂纹。然而产生裂纹处理困难，同时严重影响成品锻件的质量。

上述核电主管道管坯道短流程锻造方法与现有技术相比具有以下优点：

1、在本发明所述锻造方法实施的过程中，在步骤C中对钢锭1进行拔长以及在步骤E中对钢锭1最后的滚圆拔长均采用小下压量成形法，因此可以有效的防止锻件表面开裂。提高了钢锭1表面的锻造质量。

2、在本发明所述锻造方法实施的过程中，由于在步骤D和步骤E中通过对钢锭1首先在钢锭1进行了倒八方后进行滚圆，然后分料锻造出法兰，再对法兰进行局部镦粗形成管嘴，将经过局部镦粗的钢锭1除两个管嘴部分外的其他部分按照锻件成品的尺寸要求滚圆拔长，最终形成设计需要的坯道。在锻造出加工管嘴所需的法兰前由于首先进行了滚圆，因此锻造所得到的法兰截面为圆形，从而在实施该工艺的过程中不需要调整两个法兰之间的旋转角度，两个法兰间不存在旋转角度；同时两个法兰只需通过局部镦粗便能成形为管嘴。因此本发明的核电主管道管坯道短流程锻造方法降低了坯道锻造难度，减少锻造火次，节约了成本，提高了锻造效率。

本发明相对于专利号为201010259575.5，专利名称为AP1000核电主管道锻件锻造方法具有以下显著的优点。在AP1000核电主管道锻件锻造方法中在形成管嘴的两个凸台时，钢锭1进行了倒八方工艺后立即进行开分位槽然后加热锻造管嘴处的两个凸台，凸台锻造完成后再对钢锭1进行加热然后安装设计要求锻造钢锭1上除凸台以外的其他部位，最终获得锻造产品。本发明所述的核电主管道管坯道短流程锻造方法，在钢锭1进行了倒八方工艺后对钢锭1进行滚圆，滚圆后对钢锭1进行分料开分位槽，然后在管嘴处锻造两个法兰，然后在通过度钢锭1上除两个法兰外的其他部位进行滚圆拔长最终形成锻造成品。在AP1000核电主管道锻件锻造方法中锻造形成凸台时需要调节角度，由于此时钢锭1为八棱体，钢锭1的截面为正八边形，转动钢锭1一个面，钢锭1转动45°角，因此钢锭1上两个管嘴的设计旋转角为45度90度时，加工方便。只需在钢锭1以一个面为基准面锻造出第一个凸台后，转动到另一个面以另一个面为基准锻造第二个凸台即可。但是当两个管嘴的设计旋转角不等于45的倍数时，两个凸台成形角度的调节困难，操作麻烦。同时在锻压成两个凸台后，需要对钢锭1进行拔长，由于钢锭1的两个凸台之间存在角度，因此该拔长工艺复杂，锻造困难。并且在该工艺方案中还需要对钢锭1进行再次加热才能实现拔长。然而在本发明所述的工艺方法中钢锭1为圆柱体，钢锭1进行开分位槽后可以直接进行滚圆拔长，从而形成两个法兰盘，避免了开分位槽之后，需要进一步加热。同时形成的法兰截面为圆形，因此无论两个管嘴之间的设计旋转角为多少，在第一个管嘴锻造成型后，只需将钢锭1旋转到相应角度，锻造第二个法兰成形为管嘴即可。适用于两个管嘴间任何旋转角的核电主管道。从而简化了加工，降低了锻造难度，提高了锻造效率。

为了防止锻件表面开裂，提高锻件表面质量；进一步的，步骤B中所述压钳把工艺的单次下压量小于150mm，钳把与钢锭端面采用圆弧过渡，端面斜度大于30°；所述钢锭的锭身滚圆一趟次，单次下压量30～50mm，钢锭1单次旋转角度小于30°；步骤D中采用上平砧，下V砧对钢锭1进行滚圆；滚圆单次下压量小于150mm；钢锭1单次旋转角度小于30°。所述端面斜度是指钢锭1的端面在形成钳把时的钢锭端面形成一个锥面所述锥面具有的锥度。如图4所示，端面斜度为tanα,α大于30°。

由于压钳把工艺的单次下压量小于150mm，锭身滚圆一趟次，单次下压量30～50mm，钢锭1单次旋转角度小于30°；步骤D中采用上平砧，下V砧对钢锭1进行滚圆；滚圆单次下压量小于150mm；钢锭1单次旋转角度小于30°。因此在上述工艺步骤中均采用小下压量成形方法，从而可以避免钢锭1在进行相关工艺过程中由于变形过快，造成钢锭1内外应力差最终导致钢锭1表面出现裂痕；保证了钢锭1的表面质量。从钳把与钢锭1端面过渡圆角、端面斜度α、保留锻件水口端12、小压下量成形、防止锻件表面开裂，从而提高了钢锭1表面的锻造质量。

为了提高锻造得到核电主管道管坯道的质量，步骤A中选用电渣重熔钢锭1进行锻造。所述电渣重熔钢锭纯度高、含硫低、非金属夹杂物少、钢锭表面光滑、洁净均匀致密、金相组织和化学成分均匀。

为了提高钢锭1锻造后的成品质量，进一步的，在完成步骤E后采用火焰对钢锭1表面及端面进行排伤。从而可以消除钢锭1表面的质量缺陷，提高成品钢锭1的质量。

Claims (4)

1.核电主管道管坯道短流程锻造方法，其特征在于包括以下步骤：

A、选择钢锭(1)，在钢锭(1)加热前去除钢锭(1)表面缺陷层；

B、将钢锭(1)慢速加热到800±10℃，保温5小时后，快速加热到1220±10℃，保温20小时；采用上平砧、下V砧对钢锭(1)进行压钳把工艺；压钳把工序完成后，对钢锭(1)的锭身进行滚圆一趟次；所述慢速加热是指温度升高速度小于40℃/h，所述快速加热是指温度升高速度为40～100℃/h；

C、镦粗、拔长、倒八方；将钢锭(1)快速加热到1220±10℃，保温5小时，采用球面镦板进行漏盘镦粗；按大于1.6且小于1.8的任意锻比进行镦粗；镦粗过程中，下压速度为10±2mm/s；仔细观察钢锭(1)表面变化，发现裂纹立即停止镦粗，进行表面吹伤，然后返炉重新加热后再镦粗；镦粗完成后，采用上平砧、下平砧对钢锭(1)进行拔长，钢锭(1)拔长到钢锭(1)横截面的有效直径为管嘴设计高度H的80％～102％，停止拔长；前三趟单次下压量控制在100mm以下，后续拔长单次下压量控制在150mm以下，拔长后进行钢锭(1)倒八方，单次下压量控制在150mm以下；在该步骤进行的过程中钢锭(1)表面温度保持高于950℃；

D、滚圆、分料、拔长；钢锭(1)快速加热到1180±10℃，保温5小时；采用上平砧，下V砧对钢锭(1)进行滚圆；直到钢锭(1)直径为管嘴设计高度H的80％～85％，钢锭(1)滚圆完成后，采用刀砧对钢锭(1)进行分料，在钢锭(1)上按照管嘴设计要求开分位槽a、b、c以及d；钢锭(1)分料完成后，将主管道管嘴处锻出两个法兰，对钢锭(1)上除分位槽a与b之间以及分位槽c与d之间的其余部分进行滚圆拔长，直到直径为Φ+100～Φ+150mm，停止拔长；然后切除钢锭(1)的冒口端(11)和水口端(12)；在该步骤进行的过程中钢锭(1)表面温度保持高于950℃；

E、管嘴处法兰局部镦粗、出成品；钢锭(1)快速加热到1180±10℃，保温5小时，采用上平砧、下平砧，对钢锭(1)的管嘴Ⅰ(13)处进行局部镦粗，使管嘴Ⅰ(13)高度达到设计要求H；将钢锭(1)旋转角度β，所述β为设计要求中两个管嘴之间的旋转角，对钢锭(1)的管嘴Ⅱ(14)处进行局部镦粗，使管嘴Ⅱ(14)高度达到设计高度H；钢锭(1)其余部分按照锻件成品的尺寸要求滚圆拔长，单次下压量30～50mm，钢锭(1)单次旋转角度小于30°。

2.如权利要求1所述的核电主管道管坯道短流程锻造方法，其特征在于：步骤B中所述压钳把工艺的单次下压量小于150mm，钳把与钢锭端面采用圆弧过渡，端面斜度为tanα，α大于30°；所述钢锭的锭身滚圆一趟次，单次下压量30～50mm，钢锭(1)单次旋转角度小于30°；步骤D中采用上平砧，下V砧对钢锭(1)进行滚圆；滚圆单次下压量小于150mm；钢锭(1)单次旋转角度小于30°。

3.如权利要求1所述的核电主管道管坯道短流程锻造方法，其特征在于：步骤A中选用电渣重熔钢锭进行锻造。

4.如权利要求1所述的核电主管道管坯道短流程锻造方法，其特征在于：在完成步骤E后采用火焰对钢锭(1)表面及端面进行排伤。