專利名稱：核電設(shè)備厚管板的鍛造壓實方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鍛造方法，具體涉及ー種核電設(shè)備厚管板的鍛造壓實方法。
背景技術(shù)：
目前，全球的核電產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了ー個高速發(fā)展的時期，為了改善能源結(jié)構(gòu)，各エ業(yè)發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家都在積極致力于核電的發(fā)展。美國將擴(kuò)大核能作為國家能源政策的重要組成部分，目前在使用中的100多座核電站有相當(dāng)部分需要進(jìn)行更新?lián)Q代；俄羅斯制定了較大規(guī)模的核電計劃，已有5座機(jī)組在建設(shè)中；日本政府計劃在2010年前新建13座核電站，2011年后再建7座核電站；亞洲除中、日、韓外還有11個國家分別提出要發(fā)展核電。2020年前，全球毎年至少需要二十多套核電鍛件，核電鍛件的市場前景非常廣闊。我國雖然已從法、美等發(fā)達(dá)國家引進(jìn)了先進(jìn)的核電設(shè)計和制造技術(shù)，但卻因為種 種原因無法引進(jìn)核電設(shè)備鍛件的制造技木，甚至無法及時從國外采購鍛件。所以只有通過原始創(chuàng)新，研制出超大型鍛件，才能真正實現(xiàn)大型先進(jìn)壓水堆核電的國產(chǎn)化。由于核電項目中對鍛件的品質(zhì)要求非常高，并且鍛件重量較大，例如AP1000項目中蒸汽發(fā)生器需要使用的管板厚度超過1000mm，如果采用雙真空鋼錠進(jìn)行鍛造，則鋼錠的重量將非常大，并且鋼錠的質(zhì)量也很難控制，所以需要研究采用其它原料及鍛造方法制造這種厚截面的大型管板鍛件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種核電設(shè)備厚管板的鍛造壓實方法，它可以利用電渣重熔鋼錠制造出直徑不小于4000mm，厚度不小于IOOOmm的特厚截面大型管板鍛件。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的核電設(shè)備厚管板的鍛造壓實方法的技術(shù)解決方案為使用16500噸液壓機(jī)，將材料為SA-508中的Grade3Class2，重量為230±20噸的電洛錠鍛造成為直徑不小于4000mm,厚度不小于IOOOmm的管板,具體方法為步驟一，寬平砧強(qiáng)壓法一次拔長；將2780 3300mm的長度拔長至4550 5420mm，使鍛造比達(dá)I. 6 ;拔長過程中，上平砧的寬度為W，鍛件的高度為h，二者之比W/h為O. 6 O. 8，每兩砧之間的接砧量為100 200mm，每砧的壓下量為15 20% ;此步驟的終鍛溫度不低于8500C ；步驟ニ，一次差溫壓實法鍛壓；將鍛件表面冷至700 800°C后進(jìn)行鍛壓，鍛壓時使用專用的中心壓實砧，鍛后切割頂部使鍛件長度變?yōu)?150 5020mm ；步驟三，一次鐓粗；將4150 5020mm的高度變?yōu)?900 3500mm ;鐓粗過程中鍛件的溫度始終保持在850 1220°C的范圍內(nèi)；步驟四，寬平砧強(qiáng)壓法二次拔長；將2900 3500mm拔長至3730 4500mm ;此步驟的終鍛溫度不低于850°C ；步驟五，二次差溫壓實法鍛壓；將鍛件表面冷至700 800°C后進(jìn)行鍛壓，鍛壓時使用專用的中心壓實砧；步驟六，拔圓落料，落料長度Φ 2500 X 4350 5330mm ；步驟七，二次鐓粗；將4350 5330mm的高度變?yōu)?680 3290mm ;鐓粗過程中鍛件的溫度始終保持在850 1220°C的范圍內(nèi)；步驟八，360°旋轉(zhuǎn)交叉鍛壓；此步驟的終鍛溫度不低于850°C ；步驟九，三次差溫壓實法鍛壓；將鍛件表面冷至700 800°C后使用專用的中心壓實砧進(jìn)行鍛壓；鍛壓時，先壓鍛件一端的中間區(qū)域，然后將整個端面壓平，再將鍛件翻身壓另一端的中間區(qū)域，最后將整個端面壓平；步驟十，360°旋轉(zhuǎn)交叉鍛壓完工；此步驟的終鍛溫度不低于850°C。所述鍛造過程中出現(xiàn)的裂紋要進(jìn)行熱態(tài)清理。本發(fā)明通過兩次鐓粗拔長，并結(jié)合運(yùn)用寬平砧強(qiáng)壓法和差溫壓實法將電渣重熔鋼錠制造成直徑不小于4000mm，厚度不小于IOOOmm的特厚截面管板鍛件，使鍛件整體鍛透，壓實效果好，變形均勻，晶粒細(xì)勻，性能穩(wěn)定。


下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)的說明圖I是230±20噸電渣錠的示意圖；圖2是經(jīng)過一次拔長的鍛件的尺寸示意圖；圖3是經(jīng)過一次差溫壓實法鍛壓的鍛件的尺寸示意圖；圖4是經(jīng)過一次鐓粗的鍛件的尺寸示意圖；圖5是經(jīng)過二次拔長及差溫壓實法鍛壓的鍛件的尺寸示意圖；圖6是拔圓落料示意圖；圖7是經(jīng)過二次鐓粗的鍛件的尺寸示意圖；圖8a、圖8b是差溫壓實法實施過程的示意圖；圖9是本發(fā)明核電設(shè)備厚管板的鍛造壓實方法的流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明核電設(shè)備厚管板的鍛造壓實方法，如圖9所示，使用16500噸液壓機(jī)，將材料為SA-508中的Grade3Class2，重量約為230±20噸的電渣錠，如圖I所示，鍛造成為直徑為Φ4487. 7mm，厚度為1035mm的AP1000管板鍛件，鍛造方法分為以下步驟 步驟一，寬平砧強(qiáng)壓法一次拔長，將2780 3300mm的長度拔至4550 5420mm，使鍛造比達(dá)I. 6，如圖2所示，操作過程中同樣要嚴(yán)格執(zhí)行寬平砧強(qiáng)壓法的各項操作要領(lǐng)，選擇正確的上平砧寬度W和鍛件高度h，W/h可以為O. 6 O. 8，;進(jìn)砧量不要過滿，要有100 200mm的接砧量；嚴(yán)格控制壓下量，一般取15 20% ;強(qiáng)壓過程中要盡量做到壓“谷”避“峰”，通過多道次的交錯強(qiáng)壓，使鍛件的每一區(qū)域都得到充分的強(qiáng)壓變形，保證鍛件的變形均勻度，從頭到尾獲得整體壓實，從而達(dá)到晶粒細(xì)勻，性能一致的鍛造效果，此步驟的終鍛溫度不低于850°C ；步驟ニ，一次差溫壓實法鍛壓，使鍛件表面冷至700 800で，使用專用的中心壓實砧，鍛后切割頂部使鍛件長度變?yōu)?150 5020mm，如圖3所不；
步驟三，一次鐓粗，將4150 5020mm的高度變?yōu)?900 3500mm，如圖4所示，鐓粗過程中如鍛件溫度降至850°C以下，將鍛件重新加熱，使鍛件的溫度始終保持在850 1220°C的范圍內(nèi)；步驟四，寬平砧強(qiáng)壓法二次拔長，將2900 3500mm拔長至3730 4500mm，此步驟的終鍛溫度不低于850°C ；步驟五，二次差溫壓實法鍛壓，使鍛件表面冷至700 800で，使用專用的中心壓實砧進(jìn)行鍛壓，如圖5所示；步驟六，拔圓落料，落料長度Φ 2500 X 4350 5330mm，如圖6所示；步驟七，二次鐓粗，將4350 5330mm的高度變?yōu)?680 3290mm，如圖7所示；鐓粗過程中如鍛件溫度降至850°C以下，將鍛件重新加熱，使鍛件的溫度始終保持在850 1220°C的范圍內(nèi)； 步驟八，360°旋轉(zhuǎn)交叉鍛壓，此步驟的終鍛溫度不低于850°C ;步驟九，三次差溫壓實法鍛壓，使鍛件表面冷至700 800で，使用專用的中心壓實砧進(jìn)行鍛壓；鍛壓時先壓鍛件的一端，如圖8a所示，先壓中間約Φ3200πιπι的區(qū)域，然后將整個端面壓平，使高度變?yōu)?850mm;再將鍛件翻身后壓另一端，如圖Sb所示，先壓中間約Φ3400πιπι的區(qū)域，然后將整個端面壓平；此步驟使用專用的差溫壓實鍛造砧進(jìn)行鍛壓，此鍛壓步驟能夠使鍛件的中心壓實；步驟十，360°旋轉(zhuǎn)交叉鍛壓完工，此步驟的終鍛溫度不低于850°C。按以上步驟進(jìn)行鍛造，依據(jù)ASME規(guī)范計算，總鍛比彡8。異常情況的處理方法I、步驟ー的拔長過程中，如發(fā)生設(shè)備故障停鍛時，必須盡可能地保留剰余的壓縮量，不要勉強(qiáng)施壓，尤其是后幾道次的作業(yè)；2、整個鍛造過程中如出現(xiàn)裂紋，應(yīng)立即對裂紋，尤其是縱向、斜向裂紋進(jìn)行熱態(tài)清理，絕不可以讓它們在強(qiáng)壓中逐步蔓延、擴(kuò)展。本發(fā)明通過兩次鐓粗拔長，并結(jié)合運(yùn)用寬平砧強(qiáng)壓法和差溫壓實法將電渣重熔鋼錠制造成直徑不小于4000mm，厚度不小于IOOOmm的特厚截面管板鍛件，使鍛件整體鍛透，壓實效果好，變形均勻，晶粒細(xì)勻，性能穩(wěn)定。本發(fā)明可用于制造AP1000蒸汽發(fā)生器的管板，同吋，由于AP1000的管板鍛件規(guī)格大于CPR1000的相應(yīng)鍛件，故也可以覆蓋CPR1000的管板制造。
權(quán)利要求
1.一種核電設(shè)備厚管板的鍛造壓實方法，其特征在于，使用16500噸液壓機(jī)，將材料為SA-508中的Grade3Class2，重量為230±20噸的電渣錠鍛造成為直徑不小于4000mm，厚度不小于IOOOmm的管板,具體方法為 步驟一，寬平砧強(qiáng)壓法一次拔長；將2780 3300mm的長度拔長至4550 5420mm，使鍛造比達(dá)I. 6; 步驟二，一次差溫壓實法鍛壓；鍛后切割頂部使鍛件長度變?yōu)?150 5020mm ； 步驟三，一次鐓粗；將4150 5020mm的高度變?yōu)?900 3500mm ； 步驟四，寬平砧強(qiáng)壓法二次拔長；將2900 3500mm的長度拔長至3730 4500mm ； 步驟五，二次差溫壓實法鍛壓； 步驟六，拔圓落料，落料長度Φ 2500 X 4350 5330mm ； 步驟七，二次鐓粗；將4350 5330mm的高度變?yōu)?680 3290mm ； 步驟八，360°旋轉(zhuǎn)交叉鍛壓； 步驟九，三次差溫壓實法鍛壓； 步驟十，360°旋轉(zhuǎn)交叉鍛壓完工。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的核電設(shè)備厚管板的鍛造壓實方法，其特征在于所述步驟一寬平砧強(qiáng)壓法一次拔長中，上平砧的寬度為W，鍛件的高度為h，二者之比W/h為O. 6 O. 8，每兩站'之間的接站'量為100 200mm,每站'的壓下量為15 20%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的核電設(shè)備厚管板的鍛造壓實方法，其特征在于所述步驟二、步驟五、步驟九進(jìn)行差溫壓實法鍛壓時，將鍛件表面冷至700 800°C后進(jìn)行鍛壓，鍛壓時使用專用的中心壓實砧。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的核電設(shè)備厚管板的鍛造壓實方法，其特征在于所述步驟一、步驟四進(jìn)行拔長時，終鍛溫度不低于850°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的核電設(shè)備厚管板的鍛造壓實方法，其特征在于所述步驟三、步驟七進(jìn)行鐓粗時，鍛件的溫度始終保持在850 1220°C的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的核電設(shè)備厚管板的鍛造壓實方法，其特征在于所述步驟八、步驟十進(jìn)行旋轉(zhuǎn)交叉鍛壓時，終鍛溫度不低于850°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的核電設(shè)備厚管板的鍛造壓實方法，其特征在于所述步驟九進(jìn)行三次差溫壓實法鍛壓時，先壓鍛件一端的中間區(qū)域，然后將整個端面壓平，再將鍛件翻身壓另一端的中間區(qū)域，最后將整個端面壓平。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的核電設(shè)備厚管板的鍛造壓實方法，其特征在于所述鍛造過程中出現(xiàn)的裂紋進(jìn)行熱態(tài)清理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種核電設(shè)備厚管板的鍛造壓實方法，使用16500噸液壓機(jī)，將材料為SA-508中的Grade3Class2，重量為230±20噸的電渣錠鍛造成為直徑不小于4000mm，厚度不小于1000mm的管板，具體方法為步驟一，寬平砧強(qiáng)壓法一次拔長；步驟二，一次差溫壓實法鍛壓；步驟三，一次鐓粗；步驟四，寬平砧強(qiáng)壓法二次拔長；步驟五，二次差溫壓實法鍛壓；步驟六，拔圓落料；步驟七，二次鐓粗；步驟八，360°旋轉(zhuǎn)交叉鍛壓；步驟九，三次差溫壓實法鍛壓；步驟十，360°旋轉(zhuǎn)交叉鍛壓完工。本發(fā)明通過兩次鐓粗拔長，并結(jié)合運(yùn)用寬平砧強(qiáng)壓法和差溫壓實法使特厚截面管板鍛件整體鍛透，壓實效果好，變形均勻，晶粒細(xì)勻，性能穩(wěn)定。
文檔編號B21J5/06GK102825190SQ20111016509
公開日2012年12月19日 申請日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者喬志洲, 孫立峰, 王志新 申請人:上海重型機(jī)器廠有限公司