[发明专利]一种用于锻造空心核电主管道的半闭合工装

说明书

技术领域

本发明涉及一种自由锻专用工装组件，具体涉及一种用于锻造空心核电主管道的半闭合工装。

背景技术

目前，国内外研制第三代核电AP1000主管道锻件的基本锻造成型方法是，采用实心钢锭通过镦粗→拔长→镦粗→拔长→压肩分料→锻出管嘴、管身→修整。这种锻造方法在分料成型管嘴和管身前，采用了两次镦粗、拔长，其目的是使钢坯在成型前得到充分变形锻透，以此改善钢锭在浇注或重熔结晶过程中产生的偏析、疏松等固有缺陷。然而，采用上述工艺需要很长的加热时间，并且需要用特大型锻造压机来完成上述加工过程。由于采用的是实心锻造，没有将主管道φ786内孔锻造出来，因此在后续加工过程中，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将20多吨重的内孔材料加工掉，又增加了很多加工时间，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，提供一种用空心钢锭，采用整体空心锻造成型工艺把主管道内孔锻造出来的工装，该工装可有效用于核电主管道的锻造，可使其管壁变形均匀，达到细化晶粒，改善组织，促进金属流动成分均匀，得到良好的锻造组织。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种用于锻造空心核电主管道的半闭合工装，其特征在于，所述工装包括芯轴，在所述芯轴上设有两个挡环，所述核电主管道被夹持在两个挡环之间，在两个挡环的外侧与芯轴之间设有用于将两个挡环定位的定结构，在所述芯轴的至少一端设有棱柱段。

为了便于装卸空心核电主管道，或是为了便于装载上不同长度的空心核电主管道，同时为了限制金属在锻压的过程中沿轴向流动，优选的技术方案是，所述两个挡环中至少有一个挡环与芯轴之间为动配合，所述挡环的外环直径大于锻压后核电主管道的直径。

为了便于装卸空心核电主管道，或是为了便于装载上不同长度的空心核电主管道，进一步优选的技术方案是，所述定位结构为在所述芯轴上设有径向孔，在所述径向孔内装有楔形销钉，所述销钉的端部伸出径向孔外用于抵住挡环。

为了便于装卸空心核电主管道，或是为了便于装载上不同长度的空心核电主管道，进一步优选的技术方案还有，所述定位结构为在所述芯轴的圆柱表面设有两个对称的平面，同时在芯轴上设有垂直于所述平面的径向孔，所述对称的平面与U形夹的内侧配合，在所述U形夹的夹臂上设有与所述径向孔相适配夹臂通孔，在所述夹臂通孔与径向孔之间装有销钉；所述U形夹的夹臂侧面用于抵住挡环。

为了便于装卸空心核电主管道，或是为了便于装载上不同长度的空心核电主管道，进一步优选的技术方案还有，所述的径向孔有若干个，且相隔一定距离平行设置。

为了便于将芯轴的端部夹紧，然后有驱动机构驱动器转动，进一步优选的技术方案还有，所述棱柱段设置在芯轴的一端，所述棱柱段为八棱柱。

本发明的优点和有益效果在于：由于采用了半封闭定向锻造专用工装模具，在锻造过程中可限制金属材料的轴向流动，使其最大限度的产生径向流动，从而可增大截面尺寸，增加变形量和锻比。由于这种操作方法可以反复进行，因此可以根据锻造工艺设计要求确定反复的次数，达到充分锻透和细化晶粒的目的。由于采用反复拔长取代墩粗，拔长工艺，使得该核电主管道锻件可在较小的锻压机上就能完成全过程。采用该工装加工核电主管道锻件，可在较小的锻压机上用空心钢锭，采用整体空心锻造成型技术将核电主管道的内孔锻造出来，从而极大限度的克服了现有技术中的缺点。同时由于采用空心电渣钢锭，使钢锭的偏析减少，组织更加致密。用该工装锻造的AP1000核电主管道锻件，可取代采用实心钢锭实心锻造整体成型AP1000核电主管道锻件的工艺方法。不仅在国内外第三代核电设备制造中得到广泛推广和应用，同时也可为将来的AP1400主管道的研发与制造积累宝贵的经验，其社会效益和经济效益都是非常巨大的。

附图说明

图1是本发明工装的结构示意图；

图2是图1中实施例1的A-A剖视图；

图3是图1中实施例2的A-A剖视图。

图中：1、芯轴；2、挡环；3、核电主管道；4、棱柱段；5、径向孔；6、销钉；7、对称的平面；8、U形夹；9、夹臂通孔。

具体实施方式