CN107350744A - 一种用于核电机组的双卡套式管接头的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于核电机组的双卡套式管接头的生产工艺，包括分别制作接头本体、前卡套、后卡套、螺母，通过滚压工具对接头本体的喇叭口锥面进行滚压处理，滚压加工后的喇叭口锥面光亮如镜，粗糙度小于Ra0.4um，采用低温离子共渗工艺对后卡套表面进行处理，得到富铬渗氮强化层，富铬渗氮强化层的厚度为0.025‐0.06mm，硬度为HV410‐650，后卡套表面硬而轫不开裂，中间软，能够承担推动前卡套前进，同时能够使自己弧形拱起；本发明进行全面酸洗钝化，清除各类油污、锈、氧化皮、焊斑等污垢，处理后表面变成均匀银白色，大大提高不锈钢抗腐蚀性能。
Description
技术领域
本发明涉及管接头领域，具体涉及一种用于核电机组的双卡套式管接头的生产工艺。
背景技术
核电厂核级双卡套管接头适用于核电厂仪表管路安装系统中，也是核电站关键配套设备之一，通过本产品实现现场各类仪表与管路之间的机械连接，既方便施工，免除了现场焊接作业的烦脑，又连接牢固，密封性能可靠，在核安全系统中发挥着重要的作用。由于管道与接头的连接在核安全上要求耐高温、高压，无泄漏，安全可靠，技术性能要求十分严苛，导致我国核电站的此类管接头全部依赖国外进口。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于核电机组的双卡套式管接头的生产工艺，制备的产品质量可靠。
本发明解决上述问题的技术方案为：一种用于核电机组的双卡套式管接头的生产工艺，生产工艺如下：
(1)制作接头本体，接头本体分为直通接头本体和三通、弯通、四通接头本体，直通接头本体直接采用经过冷应变硬化的六角棒材加工；制作三通、弯通、四通接头本体，采用金属模具制作接头本体模具，采用奥氏体不锈钢锻轧棒，通过热加工的方式制作三通、弯通、四通接头本体的坯件，依次经过固溶热处理、抛丸处理、酸洗钝化，外螺纹端经过专用机床进行冷挤压硬化加工；所述固溶热处理，接头本体坯件在热处理炉中缓慢升温至1050～1100℃保温60～120min后，2min之内快速出炉投入冷水中冷却至常温状态；所述外螺纹端经过专用机床进行冷挤压硬化加工工艺，把经过固溶处理的三通、弯通或四通接头本体坯件的外螺纹端在冷挤压专用机床上进行冷挤压加工；
接头本体的精加工，通过数控机床加工外螺纹、钻孔、镗孔和喇叭口锥面，通过冷滚压工具对接头本体的喇叭口锥面进行滚压加工，检验合格后即得到接头本体，所述滚压工具包括若干个圆柱形滚轮，所述圆柱形滚轮为硬质合金钢材质，所述滚压工具的圆锥度小于接头本体喇叭口的圆锥度，滚压处理后粗糙度小于Ra0.4um；
(2)制作前卡套，原料采用奥氏体不锈钢，进行冷作硬化加工的圆棒通过数控机床对前卡套进行精加工，检验合格后得到前卡套成品；
(3)制作后卡套，原料采用奥氏体不锈钢，通过数控车床对后卡套进行精加工完成后，采用低温离子共渗工艺对后卡套进行热处理，获得富铬渗氮强化层，其表面硬度HV410～650，表面硬度层0.025～0.06mm，检验合后得到后卡套成品；
(4)制作螺母，采用金属模具制作螺母模具，采用奥氏体不锈钢棒进行冷作硬化加工的六角棒料，通过数控车床对螺母进行精加工螺母内表面进行镀银处理和打蜡处理，检验合格后即得到螺母成品；
(5)将接头本体、前卡套、后卡套、螺母进行组装，即得到管接头。
所述酸洗钝化的方法如下：配制酸洗钝化液，以重量分数计，酸洗钝化液包括过氧化氢40‐50份、重铬酸钾30份、硫酸铁20份、氢氟酸20份，柠檬酸钠20份、铬酸钾10份、去离子水100‐120份；将三通、弯通、四通接头本体进行预处理，预处理结束后放入酸洗钝化液中，在30°的条件下浸泡1h，浸泡结束后用高压水枪冲洗，冲洗干净后在70‐80°的条件下烘干。
所述预处理包括去污、除毛刺、碱液除油处理。
本发明具有有益效果：
(1)本发明全面酸洗钝化，清除各类油污、锈、氧化皮、焊斑等污垢，处理后表面变成均匀银白色，大大提高不锈钢抗腐蚀性能，不锈钢酸洗钝化液不含硝酸，无刺激性气味，制备和使用过程中无有毒物质的释放，有利于环境保护；采用铬酸钾作为络合剂，其可以与不锈钢表面氧化物发生化学反应，大大促进了酸洗速度，同时保持酸洗钝化液的稳定性；
(2)本发明滚压工具的圆锥度小于接头本体喇叭口的圆锥度，每个柱形滚轮都能贴紧接头体喇叭口圆锥面自由旋转，进行滚压加工时作用于接头体喇叭口圆锥面的力度从小到大再逐渐减轻即完成滚压，滚压加工后的喇叭口锥面光亮如镜，粗糙度从Ra1.6um降低到Ra0.4um以下；后卡套富铬渗氮强化层的厚度为0.025‐0.06mm，富铬渗氮强化层的硬度为HV410‐650，后卡套表面硬而轫不开裂，中间软，能够承担推动前卡套前进，同时能够使自己弧形拱起，前端的刃口部位在前卡套后内角的作用下按照设计要求变量，压入管子表面，同时不会形成裂纹和表面爆裂现象；
(3)本发明制备的产品质量稳定，在规范规定的各种工况的载荷组合作用下满足RCC‐M规范的要求。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种用于核电机组的双卡套式管接头的生产工艺，生产工艺如下：
(1)制作接头本体，接头本体分为直通接头本体和三通、弯通、四通接头本体，直通接头本体直接采用经过冷应变硬化的六角棒材加工；制作三通、弯通、四通接头本体，采用金属模具制作接头本体模具，采用奥氏体不锈钢锻轧棒，通过热加工的方式制作三通、弯通、四通接头本体的坯件，依次经过固溶热处理、抛丸处理、酸洗钝化，外螺纹端经过专用机床进行冷挤压硬化加工；所述固溶热处理，接头本体坯件在热处理炉中缓慢升温至1050～1100℃保温60～120min后，2min之内快速出炉投入冷水中冷却至常温状态；所述外螺纹端经过专用机床进行冷挤压硬化加工工艺，把经过固溶处理的三通、弯通或四通接头本体坯件的外螺纹端在冷挤压专用机床上进行冷挤压加工，所述接头本体坯件的外螺纹端的外径应留有足够的加工余量，冷挤压变量应大于10％，冷挤压加工后的外径应大于或等于螺纹外径0.5mm，所述冷挤压变量应大于10％，是指冷挤压加工前外径与冷挤压加工后外径之比；所述冷挤压专用机床，是一个由2轴或3轴组成的专用机床，其中有一个轴可以通过液压或机械传动方式进行直线运动，所述一个由2轴或3轴组成的轴上分别安装一个外径相等的滚轮，2轴或3轴的转速相同和旋转方向相同，其中一个直线运动轴的直线运动速度与转速比大于1：1.25，直线运动距离大于5mm；
接头本体的精加工，通过数控机床加工外螺纹、钻孔、镗孔和喇叭口锥面，通过冷滚压工具对接头本体的喇叭口锥面进行滚压加工，检验合格后即得到接头本体，所述滚压工具包括若干个圆柱形滚轮，所述圆柱形滚轮为硬质合金钢材质，所述滚压工具的圆锥度小于接头本体喇叭口的圆锥度，滚压处理后粗糙度小于Ra0.4um；
(2)制作前卡套，原料采用奥氏体不锈钢，进行冷作硬化加工的圆棒通过数控机床对前卡套进行精加工，检验合格后得到前卡套成品；
(3)制作后卡套，原料采用奥氏体不锈钢，通过数控车床对后卡套进行精加工完成后，采用低温离子共渗工艺对后卡套进行热处理，获得富铬渗氮强化层，其表面硬度HV410～650，表面硬度层0.025～0.06mm，检验合后得到后卡套成品；
(4)制作螺母，采用金属模具制作螺母模具，采用奥氏体不锈钢棒进行冷作硬化加工的六角棒料，通过数控车床对螺母进行精加工螺母内表面进行镀银处理和打蜡处理，检验合格后即得到螺母成品；
(5)将接头本体、前卡套、后卡套、螺母进行组装，即得到管接头。
所述酸洗钝化的方法如下：配制酸洗钝化液，以重量分数计，酸洗钝化液包括过氧化氢45份、重铬酸钾30份、硫酸铁20份、氢氟酸20份，柠檬酸钠20份、铬酸钾10份、去离子水120份；将三通、弯通、四通接头本体进行预处理，预处理结束后放入酸洗钝化液中，在30°的条件下浸泡1h，浸泡结束后用高压水枪冲洗，冲洗干净后在70°的条件下烘干。
所述预处理包括去污、除毛刺、碱液除油处理。
实施例2
与实施例1基本相同，不同之处在于，
所述酸洗钝化的方法如下：配制酸洗钝化液，以重量分数计，酸洗钝化液包括过氧化氢50份、重铬酸钾30份、硫酸铁20份、氢氟酸20份，柠檬酸钠20份、铬酸钾10份、去离子水120份；将三通、弯通、四通接头本体进行预处理，预处理结束后放入酸洗钝化液中，在30°的条件下浸泡1h，浸泡结束后用高压水枪冲洗，冲洗干净后在70°的条件下烘干。
所述预处理包括去污、除毛刺、碱液除油处理。
实施例3
与实施例1基本相同，不同之处在于，
所述酸洗钝化的方法如下：配制酸洗钝化液，以重量分数计，酸洗钝化液包括过氧化氢50份、重铬酸钾30份、硫酸铁20份、氢氟酸20份，柠檬酸钠20份、铬酸钾10份、去离子水120份；将三通、弯通、四通接头本体进行预处理，预处理结束后放入酸洗钝化液中，在30°的条件下浸泡1h，浸泡结束后用高压水枪冲洗，冲洗干净后在80°的条件下烘干。
所述预处理包括去污、除毛刺、碱液除油处理。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。
Claims (3)
1.一种用于核电机组的双卡套式管接头的生产工艺，其特征在于，生产工艺如下：
(1)制作接头本体，接头本体分为直通接头本体和三通、弯通、四通接头本体，直通接头本体直接采用经过冷应变硬化的六角棒材加工；制作三通、弯通、四通接头本体，采用金属模具制作接头本体模具，采用奥氏体不锈钢锻轧棒，通过热加工的方式制作三通、弯通、四通接头本体的坯件，依次经过固溶热处理、抛丸处理、酸洗钝化，外螺纹端经过专用机床进行冷挤压硬化加工；所述固溶热处理，接头本体坯件在热处理炉中缓慢升温至1050～1100℃保温60～120min后，2min之内快速出炉投入冷水中冷却至常温状态；所述外螺纹端经过专用机床进行冷挤压硬化加工工艺，把经过固溶处理的三通、弯通或四通接头本体坯件的外螺纹端在冷挤压专用机床上进行冷挤压加工；
接头本体的精加工，通过数控机床加工外螺纹、钻孔、镗孔和喇叭口锥面，通过冷滚压工具对接头本体的喇叭口锥面进行滚压加工，检验合格后即得到接头本体，所述滚压工具包括若干个圆柱形滚轮，所述圆柱形滚轮为硬质合金钢材质，所述滚压工具的圆锥度小于接头本体喇叭口的圆锥度，滚压处理后粗糙度小于Ra0.4um；
(2)制作前卡套，原料采用奥氏体不锈钢，进行冷作硬化加工的圆棒通过数控机床对前卡套进行精加工，检验合格后得到前卡套成品；
(3)制作后卡套，原料采用奥氏体不锈钢，通过数控车床对后卡套进行精加工完成后，采用低温离子共渗工艺对后卡套进行热处理，获得富铬渗氮强化层，其表面硬度HV410～650，表面硬度层0.025～0.06mm，检验合后得到后卡套成品；
(4)制作螺母，采用金属模具制作螺母模具，采用奥氏体不锈钢棒进行冷作硬化加工的六角棒料，通过数控车床对螺母进行精加工螺母内表面进行镀银处理和打蜡处理，检验合格后即得到螺母成品；
(5)将接头本体、前卡套、后卡套、螺母进行组装，即得到管接头。
2.如权利要求1所述的一种用于核电机组的双卡套式管接头的生产工艺，其特征在于，所述酸洗钝化的方法如下：配制酸洗钝化液，以重量分数计，酸洗钝化液包括过氧化氢40‐50份、重铬酸钾30份、硫酸铁20份、氢氟酸20份，柠檬酸钠20份、铬酸钾10份、去离子水100‐120份；将接头本体、前卡套、后卡套、螺母进行预处理，预处理结束后放入酸洗钝化液中，在30°的条件下浸泡1h，浸泡结束后用高压水枪冲洗，冲洗干净后在70‐80°的条件下烘干。
3.如权利要求2所述的一种用于核电机组的双卡套式管接头的生产工艺，其特征在于，所述预处理包括去污、除毛刺、碱液除油处理。
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