[发明专利]一种核电主管道整体空心锻造成型工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种管件的锻造加工工艺，具体涉及一种核电主管道整体空心锻造成型工艺。

背景技术

AP1000锻造主管道是核岛核一级重大设备。主管道采用316LN不锈钢整体锻造成型，不允许焊制。在锻造成型技术上目前国内外均在万吨级压机上采用实心钢锭整体实心锻造成型，没有把主管道φ786内孔锻造出来，这不但极大地浪费了昂贵的原材料，而且完全是用机械加工打深孔的办法把20多吨重的内孔材料加工掉，这极大的增加了加工时间，使制造周期大大延长，同时也大大增加了管件的制造成本。再由于受电渣重溶炉能力和成本的限制，空心钢锭的截面尺寸不能满足工艺变形量及锻造比的要求。如果采用墩粗的方法增大空心钢锭的截面尺寸，其工艺过程十分复杂，且需要特大型的锻造设备才能完成全过程。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种满足AP1000技术要求的，大型超低碳控氮316LN不锈钢锻件采用空心钢锭整体空心锻造成型工艺，采用该工艺可以降低核电主管道的制造成本，还可以解决316LN不锈钢由于是奥氏体不锈钢没有同素异构转变，为防止晶粒度长大锻造加热控制困难的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种核电主管道整体空心锻造成型工艺，其特征在于，所述锻造成型工艺包括如下工艺步骤：

S1：将TP316LN不锈钢空心电渣铸件放入加热炉内进行第一次加热和保温，第一次加热温度应小于600℃至850℃，第一次加热速度控制在30～45℃/h；然后在850℃下保温，保温时间按D0.65～D0.8min/mm计算，D为锭坯直径；

S2：当S1步的保温工序结束后进行第二次加热，第二次加热将TP316LN不锈钢空心电渣铸件，由850℃加热到950℃，第二加热的速度为50～70℃/h，加热后不保温；

S3：当S2步的加热工序结束后进行第三次加热，第三次加热将TP316LN不锈钢空心电渣铸件，由950℃加热到1200℃，若为TP316LN不锈钢空心锻件，由950℃加热到1180℃；然后在1200℃或1180℃下保温，保温时间按D0.30～D0.45min/mm计算；

S4：当S3步的保温工序结束后进行锻造加工，所述的锻造加工包括反复拔长，然后压肩分科，然后再拔长成型管坯，最后再进行管嘴拔长及冲孔；

S5：在S4的锻造加工时当锻件温度降到880℃时，需要再回炉进行加热，加热速度按接近加热炉功率的升温速度进行加热并加温到1180℃，然后再按Dk0.3min/mm保温，式中Dk＝(2.5～3.5)S，S为空心管的壁厚。

其中优选的技术方案是，在所述S3步骤中锻件的保温时间按下线计算。

优选的技术方案还包括，将所述TP316LN不锈钢空心电渣铸件放入加热炉内时，工件端头要远离炉门。

优选的技术方案还包括，所述TP316LN不锈钢空心电渣铸件在加热炉内加热时，炉内应严格控制气氛中的游离氧的浓度不高于3％。

优选的技术方案还包括，所述TP316LN不锈钢空心电渣铸件在加热炉内加热时，炉内要保持足够的正压应不低于6Pa。

所述核电主管道为热锻成品，其外径达到φ956mm，管壁厚度85mm，所述核电主管道为弯管，所述弯管弯曲部位的角度为56.4°，在核电主管道上还有两个夹角为45°的管嘴，在所述弯管的弯头两端还有直管段，在所述弯管的本体上设有两个大口径接管角，所述弯管的展开总长度约为6米。

本发明的优点和有益效果在于：采用该核电主管道整体空心锻造成型工艺，解决了目前国内外不能以空心钢锭整体空心锻造成型AP1000主管道的技术难题。在很大程度上解决了现在第三代核电主管道由于成本高，无法大规模推广应用在核电项目上的难题。还解决了AP1000主管道性能控制困难，以及昂贵原材料浪费问题。同时还解决了316LN不锈钢由于是奥氏体不锈钢没有同素异构转变，为防止晶粒度长大锻造加热控制困难的问题。

附图说明

图1是采用本发明工艺锻压核电管道的工艺流程图；

图2是采用本发明工艺锻压核电管道的管件变形过程流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明是一种核电主管道整体空心锻造成型工艺，所述锻造成型工艺包括如下工艺步骤：