CN109332525B - 核电用安注箱封头的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了核电用安注箱封头的生产工艺，工艺步骤如下：（1）切割板材，得到坯板；（2）对坯板车加工，得到圆板；（3）对圆板进行喷砂处理和涂耐高温涂料；（4）准备压制工装，压制工装包括：上模、下模、压边圈、下模支座、至少四个找正定位工装、顶料支撑工装；（5）在油压机上用压制工装对圆板进行压制，从而得到封头；（6）准备热处理工装，热处理工装包括：封头水冷用排气工装和防变形工装；（7）对封头热处理，热处理时将封头和防变形工装焊在一起，水冷时，采用封头水冷用排气工装对封头进行排气；（8）热处理后，通过割枪将封头从防变形工装上割下。上述的生产工艺的生产成本低，生产效率高，能生产高尺寸要求的安注箱封头。

Description

核电用安注箱封头的生产工艺

技术领域

本发明涉及封头的生产工艺领域，具体涉及核电用安注箱封头的生产工艺。

背景技术

安注箱是一种核电设备，安注箱封头的尺寸要求很高，现有的封头生产工艺采用较为简陋的工具对制造封头的圆板进行定位，使得圆板和下模无法很好的同轴，这样制得的封头就无法达到规定的尺寸要求，并且现有的工艺对圆板定位起来比较慢，这样圆板的温度就会下降很多，就会错过圆板最佳的压制温度，这样也会对封头的尺寸产生不利影响；另外，现有的封头生产工艺生产成本较高、生产效率较低，在热处理时还无法很好的防止封头形变。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：将提供一种生产成本低、生产效率高、能生产高尺寸要求安注箱封头的核电用安注箱封头的生产工艺。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案为：核电用安注箱封头的生产工艺，其特征在于：工艺步骤如下：

（1）将板材加热至100～200℃，然后对板材进行切割，得到坯板；

（2）对坯板进行车加工，得到压制封头用的圆板；

（3）对圆板的上下表面进行喷砂处理，然后对圆板的上下表面涂刷耐高温涂料；

（4）预先准备压制工装，压制工装包括：上模、下模、压边圈、下模支座、至少四个安装于下模上的用于对圆板进行定位使圆板与下模同轴的找正定位工装、顶料支撑工装，每个找正定位工装均包括：一个固定于下模外侧面上的安装板、一个固定座、一个活动座，固定座可调节内外位置的固定于安装板上，固定座固定于安装板上后用于供放置于下模上的活动座抵靠，活动座与固定座相抵靠后能对圆板进行定位，在活动座的内侧设置有能对圆板进行定位的定位面和能对圆板进行导向的导向斜面，导向斜面位于定位面的上方；上模和下模均匀涂刷润滑剂，下模和压边圈预热至100～150℃，上模安装于油压机的上模连接头上，压边圈安装于油压机上，下模支座放置于油压机的移动工作平台上，下模放置于下模支座上，调整下模的位置，使得下模在被移动工作平台带着移动至油压机下方时能与上模同轴，将各个找正定位工装安装于下模上，并且调整各个固定座的内外位置，使得各个固定座到下模圆心的距离均相等，将调整好位置的各个固定座分别与对应的安装板相固定，使得各个固定座成为圆板找正定位的基准，然后将各个活动座分别抵靠于对应的固定座的内侧，将顶料支撑工装放置于移动工作平台的顶出器上，将移动工作平台移出油压机的下方；

（5）采用压制工装对圆板进行压制，从而得到封头；压制的步骤如下：A.将加热的圆板吊装至各个活动座之间，圆板下降时会受到各个活动座上的导向斜面的导向，然后圆板会被各个活动座上的定位面定位至下模上与下模同轴；B.移动工作平台上的顶出器驱动顶料支撑工装上升，使得顶料支撑工装顶于圆板的中心将圆板顶起，然后工人将吊钩从圆板上取下，吊钩取下后顶料支撑工装下降，圆板又会被各个活动座定位于下模上与下模同轴，接着将顶料支撑工装搬离圆板的下方；C.通过移动工作平台将下模和圆板移动至上模的下方，使得上模、圆板、下模同轴，然后将各个活动座从下模上取下，接着油压机将压边圈压于圆板上，移动工作平台上的顶出器顶出，然后油压机驱动上模下降对圆板进行压制，圆板被压制的过程中会逐渐从中部向下凹陷穿过下模，最后圆板会整体穿过下模并包覆于上模上成为一个封头；D.油压机驱动上模带着封头上升，随着封头上升，封头端口的外侧边沿会与下模内环的下边沿相抵靠，使得封头能通过下模阻挡而与上模相脱离，封头与上模脱离后会掉落至顶出器上受顶出器的支撑，然后顶出器下降，使得封头平放于移动工作平台上进行冷却；

（6）预先准备热处理工装，热处理工装包括：封头水冷用排气工装和防变形工装，封头水冷用排气工装的结构包括：由中空的承重管拼接而成的能漂浮于水面上的承重架，在承重架上设置有排气管，封头水冷时封头内腔中的空气能通过排气管排出，排气管由封头水冷时插入封头内腔中的第一竖管段、封头水冷时位于封头内腔外侧的第二竖管段、位于第一竖管段和第二竖管段之间的中间管段组成，第一竖管段顶端的高度需满足在封头水冷时与封头内腔顶点之间的竖直距离不大于10cm，第二竖管段顶端的高度需满足在封头水冷时不低于封头顶点，在中间管段上设置有能将封头水冷时灌入排气管中的水排出的排水孔；防变形工装的结构包括：环形圆板，在环形圆板的下表面上设置有两圈沿着环形圆板布置的环形加强筋，在两圈环形加强筋之间设置有加强板；

（7）对封头进行热处理，热处理时采用热处理工装进行排气和防变形，热处理前，将冷却后的封头吊装与防变形工装双面角焊缝相焊接，热处理时，将封头连带防变形工装一起吊装入加热炉中进行加热；水冷时，采用封头水冷用排气工装对封头进行排气，将封头连带着防变形工装一起扣压于承重架上并带着承重架一起沉入水中，此时封头内腔中的空气会进入到排气管中来排出封头内腔，使得水能进入到封头内腔中，直至水漫过排气管的第一竖管段，排气时由于排气管中的气压较高，所以水不容易从排水孔进入到排气管中，当水冷结束封头被吊起后，承重架会浮上水面，此时排气管中的水会从排水孔中排出；

（8）封头热处理结束后，通过割枪将封头从防变形工装上割下。

进一步的，前述的核电用安注箱封头的生产工艺，其中：圆板被压制成为封头时的终压温度830℃以上。

进一步的，前述的核电用安注箱封头的生产工艺，其中：固定座与安装板的固定结构为：在安装板上设置有两个平行布置的长条形通孔，在固定座的底部设置有两个锁孔，两个锁孔分别与两个长条形通孔一一对应，两根螺栓分别穿过一组相对应的锁孔和长条形通孔与螺母相旋紧后能将固定座固定于安装板上，并且固定座能通过沿着两个长条形通孔移动来调节内外位置。

进一步的，前述的核电用安注箱封头的生产工艺，其中：承重架为十字形架。

进一步的，前述的核电用安注箱封头的生产工艺，其中：在承重架的四个外端上均设置有一个在承重架被压入水中时能使承重架保持平衡的浮筒。

进一步的，前述的核电用安注箱封头的生产工艺，其中：第一竖管段至少由两根钢管通过法兰拼接而成。

进一步的，前述的核电用安注箱封头的生产工艺，其中：顶料支撑工装的结构包括：竖直的钢管，在钢管的两端分别焊接有一块与钢管同轴的端板，两块端板水平布置，在两块端板和钢管之间分别焊接有四块均匀布置的加强筋板，在钢管上还焊接有吊耳。

本发明的优点为：本发明所述的核电用安注箱封头的生产工艺由于采用了找正定位工装，从而能准确、快速的定位圆板使圆板与下模同轴；另外，所述压制工装中的固定座调整好位置后就能成为找正定位的基准，生产不同尺寸的封头时，只需更换相对应的活动座即可，由于无需再去找定位基准，从而能大大节省人工和时间，大大提高生产效率。所述封头水冷用排气工装使用方便不需要焊接于封头上，水冷时只需将封头扣压于工装上并带着工装一下沉入水中即可；封头水冷结束吊离后，所述工装能自动上浮，并自动排出水冷时灌入排气管中的水；所述封头水冷用排气工装能反复使用，并且能用于不同规格封头的水冷，从而能大大提高生产效率、降低生产成本；另外，所述的生产工艺采用将封头焊接于防变形工装上进行热处理，使得封头在热处理时不易变形。采用本发明所述生产工艺生产的封头的厚度、尺寸及形状偏差满足要求如下：δmin≥76mm，直边倾斜度：向外：≤2.5mm、向内：≤1.5mm、外凸：≤43mm、内凹：≤21mm、内直径偏差：-4～+4mm、椭圆度：≤6mm。

附图说明

图1为本发明所述的压制工装的结构示意图。

图2为图1中所示的找正定位工装拆分开后的结构示意图。

图3为上模准备按压圆板时的状态结构示意图。

图4为圆板被压制成为封头时的状态结构示意图。

图5为本发明所述的热处理工装的结构示意图。

图6为图5的仰视结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的详细描述。

核电用安注箱封头的生产工艺，工艺步骤如下：

（1）将板材加热至100～200℃，然后对板材进行切割，得到坯板；

（2）对坯板进行车加工，得到压制封头用的圆板；

（3）对圆板的上下表面进行喷砂处理，然后对圆板的上下表面涂刷耐高温涂料；

（4）预先准备压制工装，如图1、图2所示，压制工装包括：上模1、下模2、压边圈3、下模支座4、四个均匀安装于下模2上的用于对圆板93进行定位使圆板93与下模2同轴的找正定位工装5、顶料支撑工装6，通常下模支座4为四根均匀布置的支撑柱，每个找正定位工装5均包括：一个焊接于下模2外侧面上的安装板51、一个固定座52、一个活动座53，固定座52可调节内外位置的固定于安装板51上，固定座52固定于安装板51上后用于供放置于下模2上的活动座53抵靠，活动座53与固定座52相抵靠后能对圆板93进行定位，在活动座53的内侧设置有能对圆板93进行定位的定位面531和能对圆板93进行导向的导向斜面532，导向斜面532位于定位面531的上方；上模1和下模2均匀涂刷润滑剂，润滑剂为机油加滑石粉，下模2和压边圈3预热至100～150℃，上模1安装于油压机的上模连接头9上，压边圈3安装于油压机上，下模支座4放置于油压机的移动工作平台92上，下模2放置于下模支座4上，调整下模2的位置，使得下模2在被移动工作平台92带着移动至油压机下方时能与上模1同轴，将各个找正定位工装5安装于下模2上，并且调整各个固定座52的内外位置，使得各个固定座52到下模2圆心的距离均相等，将调整好位置的各个固定座52分别与对应的安装板51相固定，使得各个固定座52成为圆板93找正定位的基准，然后将各个活动座53分别抵靠于对应的固定座52的内侧，将顶料支撑工装6放置于移动工作平台92的顶出器95上，将移动工作平台92移出油压机的下方；

（5）采用压制工装对圆板93进行压制，从而得到封头94；如图3、图4所示，压制的步骤如下：A.将加热的圆板93吊装至各个活动座53之间，圆板93下降时会受到各个活动座53上的导向斜面532的导向，然后圆板93会被各个活动座53上的定位面531定位至下模2上与下模2同轴；B.移动工作平台92上的顶出器95驱动顶料支撑工装6上升，使得顶料支撑工装6顶于圆板93的中心将圆板93顶起，然后工人将吊钩从圆板93上取下，吊钩取下后顶料支撑工装6下降，圆板93又会被各个活动座53定位于下模2上与下模2同轴，接着将顶料支撑工装6搬离圆板93的下方；C.通过移动工作平台92将下模2和圆板93移动至上模1的下方，使得上模1、圆板93、下模2同轴，然后将各个活动座53从下模2上取下，接着油压机将压边圈3压于圆板93上，移动工作平台92上的顶出器95顶出，然后油压机驱动上模1下降对圆板93进行压制，圆板93被压制的过程中会逐渐从中部向下凹陷穿过下模2，最后圆板93会整体穿过下模2并包覆于上模1上成为一个封头94，圆板93被压制成为封头94时的终压温度830℃以上；D.油压机驱动上模1带着封头94上升，随着封头94上升，封头94端口的外侧边沿会与下模2内环的下边沿相抵靠，使得封头94能通过下模2阻挡而与上模1相脱离，封头94与上模1脱离后会掉落至顶出器95上受顶出器95的支撑，然后顶出器95下降，使得封头94平放于移动工作平台上进行冷却8～12min；

采用上述的找正定位工装5能准确快速的定位圆板93，使得圆板93能与下模2很好的同轴，从而圆板93能在最佳的温度进行压制，并且得到的尺寸准确的封头；另外，固定座52调整好位置后就能成为找正定位的基准，生产不同尺寸的封头时，只需更换相对应的活动座53即可，由于无需再去找定位基准，从而能大大节省人工和时间，大大提高生产效率；

（6）预先准备热处理工装，如图5、图6所示，热处理工装包括：封头水冷用排气工装和防变形工装，封头水冷用排气工装的结构包括：由中空的承重管81拼接而成的能漂浮于水面上的承重架811，在承重架811上设置有两根排气管83，封头94水冷时封头94内腔中的空气能通过两根排气管83排出，排气管83由封头94水冷时插入封头94内腔中的第一竖管段831、封头94水冷时位于封头94内腔外侧的第二竖管段833、位于第一竖管段831和第二竖管段833之间的中间管段832组成，第一竖管段831顶端的高度需满足在封头94水冷时与封头94内腔顶点之间的竖直距离h不大于10cm，这样设置是为了能尽可能多的排出封头94内腔中的空气；第二竖管段833顶端的高度需满足在封头94水冷时不低于封头94顶点，这样设置是为了防止排气时第二竖管段833被水灌入而无法排气；在中间管段832上设置有能将封头水冷时灌入排气管83中的水排出的排水孔834；防变形工装的结构包括：环形圆板85，在环形圆板85的下表面上设置有两圈沿着环形圆板85布置的环形加强筋86，在两圈环形加强筋86之间设置有加强板87，设置两圈环形加强筋86和加强板87均是为了防止环形圆板85翘起变形；

（7）对封头94进行热处理，热处理时采用热处理工装进行排气和防变形，热处理前，将冷却后的封头94吊装与防变形工装双面角焊缝相焊接；热处理时，将封头94连带防变形工装一起吊装入加热炉中进行加热；水冷时，采用封头水冷用排气工装对封头94进行排气，将封头94连带着防变形工装一起扣压于承重架811上并带着承重架811一起沉入水中，此时封头94内腔中的空气会进入到排气管83中来排出封头94内腔，使得水能进入到封头94内腔中，直至水漫过排气管83的第一竖管段831，排气时由于排气管83中的气压较高，所以水不容易从排水孔834进入到排气管83中，当水冷结束封头94被吊起后，承重架811会浮上水面，此时排气管83中的水会从排水孔834中排出；

（8）封头94热处理结束后，通过割枪将封头94从防变形工装上割下。

在本实施例中，固定座52与安装板51的固定结构为：在安装板51上设置有两个平行布置的长条形通孔511，在固定座52的底部设置有两个锁孔521，两个锁孔521分别与两个长条形通孔511一一对应，两根螺栓分别穿过一组相对应的锁孔521和长条形通孔511与螺母相旋紧后能将固定座52固定于安装板51上，并且固定座52能通过沿着两个长条形通孔511移动来调节内外位置。

在本实施例中，下模2由下模座21和用于成型封头外表面的下模拉环22组成，下模拉环22可拆卸且同轴的嵌装于下模座21中。这样设置后在生产不同尺寸封头时只需更换下模拉环22即可，无需更换下模座21，从而能大大节省材料，并且由于下模座21没有更换，所以下模2的定位就没有改变，从而能节省重新找正定位的时间。

在本实施例中，顶料支撑工装6的结构包括：竖直的钢管61，在钢管61的两端分别焊接有一块与钢管61同轴的端板62，两块端板62水平布置，在两块端板62和钢管61之间分别焊接有四块均匀布置的加强筋板63，在钢管61上还焊接有吊耳64。

在本实施例中，承重架811为十字形架。在承重架811的四个外端上均设置有一个在承重架811被压入水中时能使承重架811保持平衡的浮筒84。这样设置后能使承重架811更加的平衡稳定。

在本实施例中，第一竖管段831由三根钢管通过法兰拼接而成。这样设置是为了方便调节第一竖管段831的高度，以便适应不同内腔高度的封头水冷。

Claims (7)

1.核电用安注箱封头的生产工艺，其特征在于：工艺步骤如下：

（1）将板材加热至100～200℃，然后对板材进行切割，得到坯板；

（2）对坯板进行车加工，得到压制封头用的圆板；

（3）对圆板的上下表面进行喷砂处理，然后对圆板的上下表面涂刷耐高温涂料；

（4）预先准备压制工装，压制工装包括：上模、下模、压边圈、下模支座、至少四个安装于下模上的用于对圆板进行定位使圆板与下模同轴的找正定位工装、顶料支撑工装，每个找正定位工装均包括：一个固定于下模外侧面上的安装板、一个固定座、一个活动座，固定座可调节内外位置的固定于安装板上，固定座固定于安装板上后用于供放置于下模上的活动座抵靠，活动座与固定座相抵靠后能对圆板进行定位，在活动座的内侧设置有能对圆板进行定位的定位面和能对圆板进行导向的导向斜面，导向斜面位于定位面的上方；上模和下模均匀涂刷润滑剂，下模和压边圈预热至100～150℃，上模安装于油压机的上模连接头上，压边圈安装于油压机上，下模支座放置于油压机的移动工作平台上，下模放置于下模支座上，调整下模的位置，使得下模在被移动工作平台带着移动至油压机下方时能与上模同轴，将各个找正定位工装安装于下模上，并且调整各个固定座的内外位置，使得各个固定座到下模圆心的距离均相等，将调整好位置的各个固定座分别与对应的安装板相固定，使得各个固定座成为圆板找正定位的基准，然后将各个活动座分别抵靠于对应的固定座的内侧，将顶料支撑工装放置于移动工作平台的顶出器上，将移动工作平台移出油压机的下方；

（5）采用压制工装对圆板进行压制，从而得到封头；压制的步骤如下：A.将加热的圆板吊装至各个活动座之间，圆板下降时会受到各个活动座上的导向斜面的导向，然后圆板会被各个活动座上的定位面定位至下模上与下模同轴；B.移动工作平台上的顶出器驱动顶料支撑工装上升，使得顶料支撑工装顶于圆板的中心将圆板顶起，然后工人将吊钩从圆板上取下，吊钩取下后顶料支撑工装下降，圆板又会被各个活动座定位于下模上与下模同轴，接着将顶料支撑工装搬离圆板的下方；C.通过移动工作平台将下模和圆板移动至上模的下方，使得上模、圆板、下模同轴，然后将各个活动座从下模上取下，接着油压机将压边圈压于圆板上，移动工作平台上的顶出器顶出，然后油压机驱动上模下降对圆板进行压制，圆板被压制的过程中会逐渐从中部向下凹陷穿过下模，最后圆板会整体穿过下模并包覆于上模上成为一个封头；D.油压机驱动上模带着封头上升，随着封头上升，封头端口的外侧边沿会与下模内环的下边沿相抵靠，使得封头能通过下模阻挡而与上模相脱离，封头与上模脱离后会掉落至顶出器上受顶出器的支撑，然后顶出器下降，使得封头平放于移动工作平台上进行冷却；

（6）预先准备热处理工装，热处理工装包括：封头水冷用排气工装和防变形工装，封头水冷用排气工装的结构包括：由中空的承重管拼接而成的能漂浮于水面上的承重架，在承重架上设置有排气管，封头水冷时封头内腔中的空气能通过排气管排出，排气管由封头水冷时插入封头内腔中的第一竖管段、封头水冷时位于封头内腔外侧的第二竖管段、位于第一竖管段和第二竖管段之间的中间管段组成，第一竖管段顶端的高度需满足在封头水冷时与封头内腔顶点之间的竖直距离不大于10cm，第二竖管段顶端的高度需满足在封头水冷时不低于封头顶点，在中间管段上设置有能将封头水冷时灌入排气管中的水排出的排水孔；防变形工装的结构包括：环形圆板，在环形圆板的下表面上设置有两圈沿着环形圆板布置的环形加强筋，在两圈环形加强筋之间设置有加强板；

（7）对封头进行热处理，热处理时采用热处理工装进行排气和防变形，热处理前，将冷却后的封头吊装扣于防变形工装的环形圆板上，然后对封头端口内、外侧与环形圆板之间的角焊缝分别进行焊接，从而使封头与防变形工装相固定，热处理时，将封头连带防变形工装一起吊装入加热炉中进行加热；水冷时，采用封头水冷用排气工装对封头进行排气，将封头连带着防变形工装一起扣压于承重架上并带着承重架一起沉入水中，此时封头内腔中的空气会进入到排气管中来排出封头内腔，使得水能进入到封头内腔中，直至水漫过排气管的第一竖管段，排气时由于排气管中的气压较高，所以水不容易从排水孔进入到排气管中，当水冷结束封头被吊起后，承重架会浮上水面，此时排气管中的水会从排水孔中排出；

（8）封头热处理结束后，通过割枪将封头从防变形工装上割下。

2.根据权利要求1所述的核电用安注箱封头的生产工艺，其特征在于：圆板被压制成为封头时的终压温度在830℃以上。

3.根据权利要求1所述的核电用安注箱封头的生产工艺，其特征在于：固定座与安装板的固定结构为：在安装板上设置有两个平行布置的长条形通孔，在固定座的底部设置有两个锁孔，两个锁孔分别与两个长条形通孔一一对应，两根螺栓分别穿过一组相对应的锁孔和长条形通孔与螺母相旋紧后能将固定座固定于安装板上，并且固定座能通过沿着两个长条形通孔移动来调节内外位置。

4.根据权利要求1所述的核电用安注箱封头的生产工艺，其特征在于：承重架为十字形架。

5.根据权利要求4所述的核电用安注箱封头的生产工艺，其特征在于：在承重架的四个外端上均设置有一个在承重架被压入水中时能使承重架保持平衡的浮筒。

6.根据权利要求1所述的核电用安注箱封头的生产工艺，其特征在于：第一竖管段至少由两根钢管通过法兰拼接而成。

7.根据权利要求1所述的核电用安注箱封头的生产工艺，其特征在于：顶料支撑工装的结构包括：竖直的钢管，在钢管的两端分别焊接有一块与钢管同轴的端板，两块端板水平布置，在两块端板和钢管之间分别焊接有四块均匀布置的加强筋板，在钢管上还焊接有吊耳。

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