CN109158460A - 一种波纹管的制造方法 - Google Patents

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武志广
余华金
杨红义
申凤阳
龚雪婷
朱丽娜
杨永昌
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    • B21D15/00—Corrugating tubes
    • B21D15/04—Corrugating tubes transversely, e.g. helically
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Abstract

本公开属于反应堆工程领域，特别涉及一种波纹管的制造方法，该方法包括：a、根据波纹管性能要求和尺寸限制要求确定波纹管的结构尺寸；b、跟据步骤a设计的结构尺寸，选定外模具；c、利用液压机配合外模具对圆管进行液压成型；在步骤c采用冷推多步成型，其中冷推多步成型为每压制两个波为一步，并且在压制过程中在原料管外侧进行推料补偿；在每一步完成之后进行热处理，并在热处理之后冷却至常温。提供了一个可有效解决p22材料厚壁、高波、大变形波纹管无缝成型的制造方法。

Description

一种波纹管的制造方法
技术领域
本公开属于反应堆工程领域，特别涉及一种波纹管的制造方法。
背景技术
钠冷快堆蒸汽发生器为了缓解补偿壳体与管束之间的热膨胀差，一种常见的设计是在设备壳侧增加热补偿装置的技术方案。换热设备常用的热补偿装置结构为波纹管膨胀节，膨胀节的补偿元件为波纹管。目前常用于制造膨胀节的材料主要包括碳素钢、奥氏体不锈钢。钠冷快堆蒸汽发生器热补偿装置(波纹管)所选用的材料为2.25Cr1Mo钢(p22)，而国内波纹管制造厂无制造该种材料波纹管的经验，且该材料的延展性差，成型性能较差，不同的成型工艺可能导致波纹管的性能有较大的差异。同时，由于蒸汽发生器壳侧为承压边界，膨胀节是蒸汽发生器设备薄弱部件，焊缝的存在是影响设备安全的一大因素。
发明内容
(一)发明的目的
为克服现有技术的不足，本公开提供了一个可有效解决p22管厚壁、高波、大变形波纹管无缝成型的制造方法。
(二)技术方案
一种波纹管的制造方法，该方法包括：
a、根据波纹管性能要求和尺寸限制要求确定波纹管的结构尺寸；
b、跟据步骤a设计的结构尺寸，选定外模具；
c、利用液压机配合外模具对圆管进行液压成型；
在步骤c采用冷推多步成型，其中冷推多步成型为每压制两个波为一步，并且在压制过程中在圆管外侧进行推料补偿；在每一步完成之后进行热处理，并在热处理之后冷却至常温。
所述热处理包括：正火热处理和回火热处理。
所述正火热处理温度为900～960℃。
所述回火热处理温度为675～780℃。
所述管外侧进行推料补偿为在圆管两端进行推料补偿。
所述波纹管的减薄量≤5％。
所述圆管材质为p22。
(三)有益效果
波纹管要求的成型的形变率达到近40％，远超过P22材料的延展率，P22钢管在拉伸变形状态下，当形变率超过材料的延展率时会被拉断；同时材料变形会产生变形强化，当变形强化超过一定程度时，会发生开裂甚至脆断。而在本公开提供的制造方法过程中，采用边液压边推料补偿，从而有效控制及降低成型过程中的减薄现象，解决延伸率不够而导致的开裂问题；
同时，在多步成型过程中，进行去形变强化热处理，可有效解决形变强化导致的开裂问题。
本公开的制造方法采用冷推多步整体成型技术，去除了波纹管纵焊缝和环焊缝薄弱部位，提高了波纹管制造的膨胀节部件整体可靠性并减轻膨胀节在役检查的内容和工作量。
附图说明
图1是本公开提供一种实施例的制造方法流程图；
具体实施方式
下面结合附图对本公开的技术方案作进一步阐述。
根据钠冷快堆蒸汽发生器的工况及性能要求，设计波纹管尺寸为φ901×18，波型为U型，波高150mm，波距为252mm，波数为12个；选定相应配合尺寸的外模具。
采用本公开所述的制造方法进行加工制造，其中因为波数为12个，因此分为6步压制，每步两个波；
第一步压制中间两个波，并在p22管两端处进行推料补偿，保证减薄量≤5％；压制成型后进行正火热处理，温度为900～960℃，之后进行回火热处理，温度为675～780℃；冷却至常温；
第二步压制与中间两个波相邻的左右两侧的波，并在p22管两端处进行推料补偿，保证减薄量≤5％；压制成型后进行正火热处理，温度为900～960℃，之后进行回火热处理，温度为675～780℃；冷却至常温；
第三步，压制第二步完成的波的两侧波，并在p22管两端处进行推料补偿，保证减薄量≤5％；压制成型后进行正火热处理，温度为900～960℃，之后进行回火热处理，温度为675～780℃；冷却至常温；
第四步，压制第三步完成的波的两侧波，并在p22管两端处进行推料补偿，保证减薄量≤5％；压制成型后进行正火热处理，温度为900～960℃，之后进行回火热处理，温度为675～780℃；冷却至常温；
第五步，压制第四步完成的波的两侧波，并在p22管两端处进行推料补偿，保证减薄量≤5％；压制成型后进行正火热处理，温度为900～960℃，之后进行回火热处理，温度为675～780℃；冷却至常温；
第六步，压制第五步完成的波的两侧波，并在p22管两端处进行推料补偿，保证减薄量≤5％；压制成型后进行正火热处理，温度为900～960℃，之后进行回火热处理，温度为675～780℃；冷却至常温；
根据上述步骤完成波纹管加工之后，进行相应的稳定性、刚性和疲劳寿命试验，试验结果表明均满足钠冷快堆蒸汽发生器膨胀节的性能要求。
显然，本领域的技术人员可以对本公开进行各种改动和变型而不脱离本公开的精神和范围。这样，倘若对本公开的这些修改和变型属于本公开权利要求及其同等技术的范围之内，则本公开也意图包含这些改动和变型在内。上述实施例或实施方式只是对本公开的举例说明，本公开也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本公开的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本公开的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本公开的范围内。

Claims (7)

1.一种波纹管的制造方法，该方法包括：
a、根据波纹管性能要求和尺寸限制要求确定波纹管的结构尺寸；
b、跟据步骤a设计的结构尺寸，选定外模具；
c、利用液压机配合外模具对圆管进行液压成型；
其特征在于，在步骤c采用冷推多步成型，其中冷推多步成型为每压制两个波为一步，并且在压制过程中在圆管外侧进行推料补偿；在每一步完成之后进行热处理，并在热处理之后冷却至常温。
2.根据权利要求1所述的一种波纹管的制造方法，其特征在于，所述热处理包括：正火热处理和回火热处理。
3.根据权利要求2所述的一种波纹管的制造方法，其特征在于，所述正火热处理温度为900～960℃。
4.根据权利要求2所述的一种波纹管的制造方法，其特征在于，所述回火热处理温度为675～780℃。
5.根据权利要求2所述的一种波纹管的制造方法，其特征在于，所述管外侧进行推料补偿为在圆管两端进行推料补偿。
6.根据权利要求1所述的一种波纹管的制造方法，其特征在于，所述波纹管的减薄量≤5％。
7.根据权利要求1所述的一种波纹管的制造方法，其特征在于，所述圆管材质为p22。
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