CN108356491A - 一种核反应堆控制棒环链生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种核反应堆控制棒环链生产工艺，包括备料、下料、编结、抛丸清理、焊接、热处理和拉伸步骤，焊接步骤中通过楔形推块、挡块以及环链两端的挤压装置配合闪光焊接机实现焊接，保证了环链的尺寸并减小应力，加工速度快。

Description

一种核反应堆控制棒环链生产工艺
技术领域
本发明涉及环链生产技术领域，尤其涉及一种核反应堆控制棒环链生产工艺。
背景技术
核能用环链是控制棒驱动机构的关键部件，它需要具有高强度、高韧性、耐磨损、耐腐蚀等既复杂又矛盾的综合机械性能，链条制链工艺流程复杂，经过至少十几道工序，要求设备和技术非常专一，各工序工艺要求严格，控制精细，来保证链条的外在质量和内在质量。而现有技术的闪光焊接工艺中，在进行弯环时是直接将圆钢的两端直接水平相对，两端面平行；而后续的闪光焊接工序中，直接施加水平方向的顶锻力实现端部的焊接。这种方式进行闪光焊接时，由于顶端距离较长会产生较大的错位及端部较强的应力，还容易造成整个锚链环变形较大，焊接截面尺寸不符合要求的情况出现，同时闪光焊接效率低，因此在焊接过程中需要保证环链的尺寸并减小应力，同时需要兼顾加工效率。
发明内容
本发明提供了一种核反应堆控制棒环链生产工艺，以保证环链的尺寸并减小应力，加工速度快。
为了达到所述目的，本发明采用如下技术方案：
一种核反应堆控制棒环链生产工艺，其特征在于包括以下步骤：
步骤一，备料：控制棒环链所使用的材料为镍-铬-钼-铌合金杆材，该合金材料以质量百分比计含有以下成分：C：≤0.1％，Mn：≤0.5％，Si：≤0.5％，P：≤0.015％，S：≤0.015％，Cr：20-23％，Nb+Ta：3.15-4.15％，Co：≤1％，Mo：8-10％，Fe：≤5％，Al：≤0.4％，Ti：≤0.4％，Ni：≥58％；
步骤二，下料：使用棒料剪切机对杆材进行裁切；
步骤三，编结：将设计制造好的芯轴及其它工装安装在链条编结机上，对棒料进行加热编结，编结温度控制在800-830℃；
步骤四，抛丸清理：使用抛丸机对环链进行抛丸清理，使其表面达到金属本色；
步骤五，焊接：将环链开口处弯折成V形，V形开口朝向环链内侧，开口处最小间隙为2-3mm，采用闪光焊接机对弯环进行焊接，弯环开口一侧设有挡块以及与所述挡块相对的推块，所述推块为楔形结构，所述推块的楔形面与所述V形开口相对，所述挡块上设有容纳所述推块的开口，将推块推入环链内挤压使所述V形开口减小，再对环链两端进行挤压并保持10-20s；
步骤六，热处理：采用箱式炉或井式炉对环链进行热处理，淬火温度为950±20℃，回火温度为600±20℃；
步骤七，拉伸：热处理后对环链进行拉伸处理，每段环链的长度要求一致，拉伸过程中验证力在破断力的75~80%之间。
作为一种优选，所述步骤七后，在链条上涂覆一层黑色亚光漆并晾干。
作为一种优选，所述步骤五后，检查链条的表面质量和几何尺寸，对链条表面进行修磨。
作为一种优选，步骤五后，采用机械拉伸机或液压拉伸机将焊接后链条拉伸到工艺要求的几何尺寸，对链条形状进行整合，并且检验链条的焊接质量。
综上，与现有技术相比，本发明的优点在于：推块进入环链内侧后挤压环链使其达到所需的尺寸,以推块为限位结构并对开口处区域的环链进行支承,对环链两端进行挤压并保压过程中,避免了环链变形,此时两端的挤压力较传统加工方法小,减小了弯环上的应力集中；环链移动到加工位置后,通过推块的往复移动即可实现加工，结构简单，加工速度快。
附图说明
图1是焊接结构示意图；
图2是推块结构示意图。
图中的标号如下：
1．推块，11．楔形面，2．挡块。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
一种核反应堆控制棒环链生产工艺，包括以下步骤：
步骤一，备料：控制棒环链所使用的材料为镍-铬-钼-铌合金杆材，该合金材料以质量百分比计含有以下成分：C：≤0.1％，Mn：≤0.5％，Si：≤0.5％，P：≤0.015％，S：≤0.015％，Cr：20-23％，Nb+Ta：3.15-4.15％，Co：≤1％，Mo：8-10％，Fe：≤5％，Al：≤0.4％，Ti：≤0.4％，Ni：≥58％。
步骤二，下料：使用棒料剪切机对杆材进行裁切。
步骤三，编结：将设计制造好的芯轴及其它工装安装在链条编结机上，对棒料进行加热编结，编结温度控制在800-830℃。
步骤四，抛丸清理：使用抛丸机对环链进行抛丸清理，使其表面达到金属本色。
步骤五，焊接：将环链开口处弯折成V形，V形开口朝向环链内侧，开口处最小间隙为2-3mm，采用闪光焊接机对弯环进行焊接，弯环开口一侧设有挡块2以及与挡块2相对的推块1，推块1为楔形结构，推块1的楔形面11与V形开口相对，挡块2上设有容纳推块1的开口，将推块1推入环链内挤压使V形开口减小，再对环链两端进行挤压并保持10-20s。
如图1和图2所示，推块上侧宽度大于下侧宽度，下侧先与环链内侧下表面相抵。链条移动到预定位置完成焊接后，使用液压缸驱动推块1进入环链内侧。推块1自由端进入挡块2上的开口，推块1的楔形面11挤压环链使V形开口减小，最终达到所需的尺寸。此时以推块1为限位结构并对开口处区域的环链进行支承,推块1一端面与环链内侧下端相抵、另一端面与环链内侧上端相抵并由环链焊接口处延伸至环链两端位置，在对环链两端进行挤压并保压过程中,避免了环链变形,此时环链两端所需的挤压力较传统加工方法小,减小了弯环上的应力集中。环链移动到加工位置后,通过推块1的往复移动即可实现加工，结构简单，加工速度快。
检查链条的表面质量和几何尺寸，对链条表面进行修磨，采用机械拉伸机或液压拉伸机将焊接后链条拉伸到工艺要求的几何尺寸，对链条形状进行整合，并且检验链条的焊接质量。
步骤六，热处理：采用箱式炉或井式炉对环链进行热处理，淬火温度为950±20℃，回火温度为600±20℃。
步骤七，拉伸：热处理后对环链进行拉伸处理，每段环链的长度要求一致，拉伸过程中验证力在破断力的75~80%之间。
步骤七后，在链条上涂覆一层黑色亚光漆并晾干，防止运输过程中和露天存放生锈。
以上说明仅仅是对本发明的解释，使得本领域普通技术人员能完整的实施本方案，但并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，这些都是不具有创造性的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (4)

1.一种核反应堆控制棒环链生产工艺，其特征在于包括以下步骤：
步骤一，备料：控制棒环链所使用的材料为镍-铬-钼-铌合金杆材，该合金材料以质量百分比计含有以下成分：C：≤0.1％，Mn：≤0.5％，Si：≤0.5％，P：≤0.015％，S：≤0.015％，Cr：20-23％，Nb+Ta：3.15-4.15％，Co：≤1％，Mo：8-10％，Fe：≤5％，Al：≤0.4％，Ti：≤0.4％，Ni：≥58％；
步骤二，下料：使用棒料剪切机对杆材进行裁切；
步骤三，编结：将设计制造好的芯轴及其它工装安装在链条编结机上，对棒料进行加热编结，编结温度控制在800-830℃；
步骤四，抛丸清理：使用抛丸机对环链进行抛丸清理，使其表面达到金属本色；
步骤五，焊接：将环链开口处弯折成V形，V形开口朝向环链内侧，开口处最小间隙为2-3mm，采用闪光焊接机对弯环进行焊接，弯环开口一侧设有挡块（2）以及与所述挡块（2）相对的推块（1），所述推块（1）为楔形结构，所述推块（1）的楔形面（11）与所述V形开口相对，所述挡块（2）上设有容纳所述推块（1）的开口，将推块（1）推入环链内挤压使所述V形开口减小，再对环链两端进行挤压并保持10-20s；
步骤六，热处理：采用箱式炉或井式炉对环链进行热处理，淬火温度为950±20℃，回火温度为600±20℃；
步骤七，拉伸：热处理后对环链进行拉伸处理，每段环链的长度要求一致，拉伸过程中验证力在破断力的75~80%之间。
2.根据权利要求1所述的一种核反应堆控制棒环链生产工艺，其特征在于：所述步骤七后，在链条上涂覆一层黑色亚光漆并晾干。
3.根据权利要求1所述的一种核反应堆控制棒环链生产工艺，其特征在于：所述步骤五后，检查链条的表面质量和几何尺寸，对链条表面进行修磨。
4.根据权利要求1所述的一种核反应堆控制棒环链生产工艺，其特征在于：步骤五后，采用机械拉伸机或液压拉伸机将焊接后链条拉伸到工艺要求的几何尺寸，对链条形状进行整合，并且检验链条的焊接质量。
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