CN104550589A - Cap1400核电稳压器用下封头锻件的锻造成形方法 - Google Patents
Cap1400核电稳压器用下封头锻件的锻造成形方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种CAP1400核电稳压器用下封头锻件的锻造成形方法，包括以下步骤：第一步，制坯；第二步，加热；第三步，定位；第四步，镦挤成形；第五步，平整法兰。本发明根据CAP1400稳压器下封头异形锻件的形状特点，先将坯料压制成实心圆柱体，再对坯料进行镦挤成形，最后将法兰高度压平，锻造出内圆台锥面，同时外圆直径增大，并带有鼓形。本发明能够提高材料利用率，有效解决了形状复杂的异形封头无法直接锻造成形的制造难题。
Description
技术领域
本发明涉及一种核电设备的锻造成形方法，具体涉及一种CAP1400核电稳压器用下封头锻件的锻造成形方法。
背景技术
近年来，随着国际能源趋于紧张，能源危机已成为国际环境不稳定的主要因素之一。为此，各国都在大力发展新能源，以缓解经济压力。中国的能源结构也在进行调整，降低煤炭在能源结构中的比重，大力提倡发展新能源，将核能作为新能源发展的主要方向之一，大规模建设核电站。
随着核电技术的发展，中国核电技术已由最初的压水堆二代核电技术发展到二代改进型，到目前正在建设的三代AP1000先进压水堆核电技术，核电站用锻件朝着大型化和一体化的趋势发展。
其中，用于CAP1400核电堆型的稳压器下封头形状复杂，如图1所示，该下封头为具有内、外球形圆弧面的半球体，半球体的底部中央设置有一个底部接管，半球体的外圆设置有四个凸台。
现有的CAP1400核电堆型的稳压器下封头的锻造方法是锻造一个饼形锻件。这种锻造方法材料利用率较低，且后期机加工量较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种CAP1400核电稳压器用下封头锻件的锻造成形方法，它可以解决形状复杂的异形封头无法直接锻造成形的制造难题。
为解决上述技术问题，本发明CAP1400核电稳压器用下封头锻件的锻造成形方法的技术解决方案为，包括以下步骤：
第一步，制坯；
将毛坯压制成一个实心的台阶式圆柱体坯料；
所述台阶式圆柱体坯料包括两段圆柱体，两段圆柱体的直径不同且处于同一回转中心上。
第二步，加热；
将坯料放置到加热炉内进行加热；
加热时，坯料下面放置垫铁，使坯料加热均匀，并均匀保温使其表面与心部温度一致。
第三步，定位；
将加热好的坯料放置在锻造成形模具的下模内，并将坯料、下模和上凸模三者中心调整至重合；
所述上凸模包括上大小下的锥形凸模体，凸模体的上平面与下平面相互平行；凸模体的斜锥面形成拔模斜度；凸模体的下平面与斜锥面之间形成圆滑过渡的圆角。
所述凸模体的锥度不小于7°。
第四步，镦挤成形；
通过压机对上凸模施加压力，将上凸模压入坯料的内部，将坯料锻造成内圆凹陷的圆台形状，同时外圆直径随着内圆的挤压量的增加而增大，最终使得锻件尺寸符合要求；
所述第四步镦挤成形的过程中如工件温度过低，导致锻造无法进行，则应及时回炉，重新加热后，再继续锻造。
第五步，平整法兰；
将锻件法兰高度上的尖角平整为平面。
本发明可以达到的技术效果是：
本发明根据CAP1400稳压器下封头异形锻件的形状特点，先将坯料压制成实心圆柱体，再对坯料进行镦挤成形，最后将法兰高度压平，锻造出内圆台锥面，同时外圆直径增大，并带有鼓形。
本发明能够提高材料利用率，有效解决了形状复杂的异形封头无法直接锻造成形的制造难题。
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CAP1400核电稳压器用下封头的示意图；
图2是本发明成型的台阶式圆柱体坯料的示意图；
图3是本发明的上凸模的示意图；
图4是本发明的镦挤成形的示意图。
图5是本发明的平整法兰的示意图。
图中附图标记说明：
3-1为上平面， 3-2为斜锥面，
3-3为下平面， 3-4为圆角，
4-1为上凸模， 4-2为成形前坯料，
4-3为下模， 4-4为成形后封头锻件。
具体实施方式
本发明CAP1400核电稳压器用下封头锻件的锻造成形方法，包括以下步骤：
第一步，制坯；
将毛坯压制成一个实心的台阶式圆柱体坯料；
台阶式圆柱体坯料包括两段圆柱体，两段圆柱体的直径不同且处于同一回转中心上；
如图2所示，台阶式圆柱体坯料的一段直径为2730mm，高度为1700mm，另一段直径为1000mm，高度为1000mm；
第二步，加热；
将坯料放置到加热炉内进行加热；
加热时，坯料下面放置垫铁，使坯料加热均匀，并均匀保温使其表面与心部温度一致；
第三步，定位；
将加热好的坯料放置在锻造成形模具的下模内，并将坯料、下模和上凸模三者中心调整至重合；
锻造成形模具包括上凸模4-1、下模4-3；
如图3所示，上凸模4-1包括上大小下的锥形凸模体，凸模体的上平面3-1与下平面3-3相互平行；凸模体的斜锥面3-2的锥度不小于7°，以形成拔模斜度；凸模体的下平面3-3与斜锥面3-2之间形成圆滑过渡的圆角3-4；
下模4-3包括凹模，凹模的内表面与下封头的外形相匹配；
第四步，镦挤成形；
如图4所示，通过16500吨油压机对上凸模4-1施加压力，将上凸模4-1平稳压入坯料4-2的内部，将坯料4-2锻造成内圆凹陷的圆台形锻件4-4，同时外圆直径随着内圆的挤压量的增加而增大，最终使得锻件尺寸符合要求；
如工件温度过低，导致锻造无法进行，则应及时回炉，重新加热后，再继续锻造；
第五步，平整法兰；
如图5所示，将锻件法兰高度上的尖角平整为平面。
Claims (7)
1.一种CAP1400核电稳压器用下封头锻件的锻造成形方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，制坯；
将毛坯压制成一个实心的台阶式圆柱体坯料；
第二步，加热；
将坯料放置到加热炉内进行加热；
第三步，定位；
将加热好的坯料放置在锻造成形模具的下模内，并将坯料、下模和上凸模三者中心调整至重合；
第四步，镦挤成形；
通过压机对上凸模施加压力，将上凸模压入坯料的内部，将坯料锻造成内圆凹陷的圆台形锻件，同时外圆直径随着内圆的挤压量的增加而增大，最终使得锻件尺寸符合要求；
第五步，平整法兰。
2.根据权利要求1所述的CAP1400核电稳压器用下封头锻件的锻造成形方法，其特征在于，所述锻造成形模具包括上凸模、下模；
所述上凸模包括上大小下的锥形凸模体，凸模体的上平面与下平面相互平行；凸模体的斜锥面形成拔模斜度；凸模体的下平面与斜锥面之间形成圆滑过渡的圆角。
3.根据权利要求2所述的CAP1400核电稳压器用下封头锻件的锻造成形方法，其特征在于，所述凸模体的锥度不小于7°。
4.根据权利要求1所述的CAP1400核电稳压器用下封头锻件的锻造成形方法，其特征在于，所述第一步中的台阶式圆柱体坯料包括两段圆柱体，两段圆柱体的直径不同且处于同一回转中心上。
5.根据权利要求1所述的CAP1400核电稳压器用下封头锻件的锻造成形方法，其特征在于，所述第二步加热时，坯料下面放置垫铁，使坯料加热均匀，并均匀保温使其表面与心部温度一致。
6.根据权利要求1所述的CAP1400核电稳压器用下封头锻件的锻造成形方法，其特征在于，所述第四步镦挤成形的过程中如工件温度过低，导致锻造无法进行，则应及时回炉，重新加热后，再继续锻造。
7.根据权利要求1所述的CAP1400核电稳压器用下封头锻件的锻造成形方法，其特征在于，所述第五步中平整法兰的方法是：将锻件法兰高度上的尖角平整为平面。
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