[发明专利]一种核电用电机轴的制备方法有效
申请号: | 201611243585.5 | 申请日: | 2016-12-29 |
公开(公告)号: | CN106636665B | 公开(公告)日: | 2018-08-21 |
发明(设计)人: | 赵忠刚;文长春;伦建伟;王海棠;王春波;郑朋;栾晓宇;张俊峰 | 申请(专利权)人: | 沈阳科金特种材料有限公司 |
主分类号: | C22B9/18 | 分类号: | C22B9/18;C21D8/12;B23P15/00;C22C38/44;C22C38/04;C22C38/02;C22C38/52;C22C38/06 |
代理公司: | 沈阳亚泰专利商标代理有限公司 21107 | 代理人: | 史力伏 |
地址: | 110101 辽*** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用电机轴 核电 制备 电渣重熔 屏蔽电机 核主泵 冶金技术领域 后处理 产品加工 成分优化 锻造成型 工艺制备 核电项目 工艺流程 钢锭 生产 应用 | ||
本发明属于冶金技术领域,尤其涉及一种核电用电机轴的制备方法。本发明的核电用电机轴制备方法,采用电渣重熔工艺制备原材料钢锭,整体工艺流程具体为:材料成分优化,生产电级,电渣重熔,锻造成型,锻后处理,性能处理,产品加工;解决现有技术无法生产CAP1400项目核主泵屏蔽电机用电机轴的问题,实现其在核主泵屏蔽电机上的应用,并推广于其它核电项目。
技术领域
本发明属于冶金技术领域,尤其涉及一种核电用电机轴的制备方法。
背景技术
CAP1400是指装机容量为140万千瓦的先进非能动核电技术,是在我国《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中,明确提出的具有自主知识产权的第三代核电技术。CAP1400项目旨在目前安全性和经济性较好的AP1000技术基础上,通过消化、吸收和再创新,形成具有我国自主知识产权、功率更大、安全性更高、寿命更长的大型先进压水堆核电技术,是世界上唯一的装机容量为140万千瓦的先进非能动核电技术。电机轴是CAP1400项目中核主泵中屏蔽电机中的主轴,贯穿于整个屏蔽电机,其所起的作用是无可替代的。
目前,在国内外还没有厂家可以生产CAP1400项目核主泵屏蔽电机用电机轴锻件产品,主要因其产品尺寸大、要求材料组织均匀、对磁性能及冲击性能要求严格,因此研究一种核电用电机轴的制备方法,十分有必要。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种核电用电机轴的制备方法,目的在于解决现有技术无法生产CAP1400项目核主泵屏蔽电机用电机轴的问题,实现其在核主泵屏蔽电机上的应用,并推广于其它核电项目。
为了实现上述目的,本发明核电用电机轴的制备方法,具体包括以下步骤。
步骤(1)按重量百分比计,将ASTM A336M Grade F6材料电渣用母材电极的成分控制在:Ni 0.25-0.40%,Cr 12.00-13.00%,Mo 0.30-0.45%,Mn 0.30-0.50%,Si 0.20-0.40%,C 0.08-0.11%,Co≤0.05%,Al≤0.05%,P≤0.015%,余量为Fe ,H≤1.0ppm,O≤50ppm,N≤150ppm;电极电渣成尺寸为Φ900-Φ950mm的电渣钢锭,电渣过程中熔炼电流控制为15000-18000A,重熔电压控制为75-90V;电渣过程中的渣料选用预熔渣,渣料组元及含量为:CaF2:30-35%;Al2O3:40-45%;CaO:20-25%;MgO:5-8%,其中,H2O≤0.06%,C≤0.05%,S≤0.015%,P≤0.015%。
步骤(2)、当所述电渣钢锭熔炼完成且成分满足步骤(1)要求后,方可进行锻造;锻造始锻温度为1150±15℃,终锻温度为850±15℃;锻造高温区(1000-1150℃)进行大变形量变形,每次压下量为50-60mm;锻造低温区(850-1000℃)进行相对小变形量变形,每次压下量为20-30mm;锻造后坯料尺寸达到Φ480±7mm规格。
步骤(3)、所述步骤(2)完成后对锻坯进行正回火处理;正火处理温度970±15℃对坯料保温15-15.5h,随后空冷;正火处理完成后对坯料进行机回火处理,回火处理温度730±10℃对坯料保温20-20.5h,随后空冷;正回火处理过程中升温速度控制为不大于60℃/h。
步骤(4)、所述步骤(3)完成后,对电机轴锻件进行淬回火的性能热处理,淬火温度970±15℃对坯料保温12-12.5h,随后液体冷却到室温;回火处理温度732±10℃对坯料保温20-20.5h,随后空冷到室温;淬回火处理过程中升温速度控制为不大于35℃/h。
步骤(5)、所述步骤(4)完成后,对电机轴锻件进行机加工处理,并对其两端切取试料,之后对试料进行焊后模拟消除应力热处理,热处理工艺为:试料加热到732℃±14℃并保温30±1小时后;以每小时不大于55℃的速度冷却到315℃以下后,空冷至室温。
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