[发明专利]一种压力容器热挤压成型模具及方法

说明书

本发明属于机械加工技术领域，公开了一种压力容器热挤压成型模具及方法。该压力容器热挤压成型模具包括多个模具单体，多个模具单体沿周向首尾相连并围设在管坯外壁，多个模具单体被配置为在受到径向压力时能够相互靠近并挤压管坯；模具单体上沿径向设置有挤压孔，挤压孔被配置为在管坯受到预设挤压力时，管坯能够在挤压孔内成型有接管。其能够在压力容器筒体周向成型出多个接管，提高了压力容器的整体性能，并提高了接管的成品率。

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种压力容器热挤压成型模具及方法。

背景技术

反应堆压力容器(Reactor Pressure Vessel，RPV)是核电站反应堆压力边界的重要组成部分，其内部安装有反应堆堆芯、堆内构件、堆内支撑件，以及控制和安全运行所需的控制和测量元件或组件，同时作为包容反应堆堆芯的容器，起着固定和支撑堆内构件的作用，内有反应堆冷却剂分，起着承受一回路冷却剂的压力边界作用，是防止放射性物质泄漏的第二道安全屏障。随着核电站技术的发展，现有的反应堆压力容器在M310核电堆型基础上进行了更进一步的设计改进和优化，与前一代相比，其制造标准更新，对反应堆压力容器的设计、材料研制、焊接、机械加工提出了更高的要求。

现有的反应堆压力容器，其容器筒体通过锻造而成，接管与容器筒体通过焊缝连接。由于采用焊接支管台的方法制造时，因接管与母管之间存在焊缝，造成材料整体性能不均，且焊接容易产生焊接缺陷，导致焊缝处存在应力腐蚀、疲劳失效的风险，对后期运行存在安全隐患。而采用锻造和机加工方法成形接管时，又会造成原材料浪费严重，且加工周期延长。现有的采用挤压方法成形接管的方法，目前出现的产品主要是沿容器筒体轴向分布多个接管，并且现有的工艺、模具不能满足压力容器周向多接管成形的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压力容器热挤压成型模具，能够在压力容器筒体周向成型多个接管，提高了压力容器的整体性能，并提高了接管的成品率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

该压力容器热挤压成型模具包括多个模具单体，多个模具单体沿周向首尾相连围设在管坯外壁，多个模具单体被配置为在受到径向压力时能够相互靠近并挤压管坯；模具单体上沿径向设置有挤压孔，挤压孔被配置为在管坯受到预设挤压力时，管坯能够在挤压孔内成型有接管。

可选地，模具单体沿周向一侧设置有栅板，另一侧设置有导向凹槽，栅板能够与另一模具单体的导向凹槽配合插接。

可选地，栅板和导向凹槽均设置有多个并一一对应，多个栅板沿轴向间隔分布。

可选地，模具单体远离管坯的侧壁上设置有连接结构，连接结构被配置为与施压装置的输出端相连。

可选地，挤压孔靠近管坯的端口上设置有倒角。

可选地，还包括芯棒，芯棒插设于管坯内部。

可选地，模具单体由合金工具钢制成。

本发明的另一个目的在于提供一种压力容器热挤压成型方法，其使用如上述任一方案所述的压力容器热挤压成型模具，包括步骤：

S1、加热管坯至预设温度；

S2、组装模具单体，使得模具单体围设于管坯外周；

S3、向模具单体施加压力，使得管坯能够在挤压孔内成型出接管。

可选地，步骤S1还包括：将加热后的管坯保温预设时间。

可选地，预设温度为980℃至1100℃。

有益效果：