CN101745786B

CN101745786B - 一种给水接管及二次侧人孔及其锻造方法

Info

Publication number: CN101745786B
Application number: CN2009102479541A
Authority: CN
Inventors: 王兴中; 王元华
Original assignee: Shanghai Xinmin Heavy Forging Co ltd
Current assignee: Shanghai Xinmin New Energy Technology Co ltd
Priority date: 2009-12-31
Filing date: 2009-12-31
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2029-12-31
Also published as: CN101745786A

Abstract

本发明涉及锻造技术领域，尤其是涉及一种用于核电站蒸发器发生器给水接管及二次侧人孔的锻造方法，该方法具有如下步骤：选择合适的钢锭，在1180℃-800℃的温度范围内，所述钢锭反复镦粗-拔长使锻造比不小于4；之后依次进行锻后热处理、热处理前粗加工、性能热处理、及热处理后机加工，以获得所述的给水接管及二次侧人孔，本发明的优点是：采用本发明制造的给水接管及二次侧人孔的实际晶粒度应细于或等于5级，各项性能指标均满足RCC-M和ASTM的标准要求，保证了核电站蒸发器发生器用给水接管及二次侧人孔的使用要求，使其安全性、可靠性大为提升，满足了该类产品的技术需求。

Description

一种给水接管及二次侧人孔及其锻造方法

技术领域

本发明涉及锻造技术领域，尤其是涉及一种用于核电站蒸发器发生器给水接管及二次侧人孔的锻造方法。

背景技术

近年来，电力紧缺已成为制约中国经济持续高速发展的瓶颈，作为节约能源和调整能源结构的重要举措，核电已纳入了国家电力发展规划。我国核电事业的发展已有三十余年的历史，一直以较小规模核电装备研究与试制为主，没有形成成熟的制造技术和生产装备能力。因此，我国的核电发展正朝向大功率方向发展。

目前，百万千瓦级核电建设项目所使用的大型铸锻件，如用于蒸发器发生器给水接管及二次侧人孔，由于其特殊的服役环境，对锻件的性能要求非常高，一般的热处理方法处理不能达到标准。而目前上述给水接管及二次侧人孔还不能实现国产化，多向国外定购。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种给水接管及二次侧人孔锻造方法，该方法通过准确设定锻造及热处理的时间、温度来制造满足核电站使用需求的给水接管及二次侧人孔。

为了解决上述技术问题，本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种给水接管及二次侧人孔锻造方法，其特征在于具有如下步骤：选择具有如下重量百分比的钢锭：痕量≤C≤0.20％，0.10％≤Si≤0.30％，1.15％≤Mn≤1.60％，痕量≤P≤0.012％，痕量≤S≤0.012％，痕量≤Cr≤0.25％，0.50％≤Ni≤0.80％，0.45％≤Mo≤0.55％，痕量≤V≤0.03％，痕量≤Cu≤0.20％，0.01％≤Al≤0.04％，0≤H≤0.00008％(0.8PPM)，余量为Fe和不可避免的杂质；

a)将所述钢锭加热至600℃，保温3h；之后加热4h使其温度达到800℃，保温3h；之后加热4h使其温度达到1180℃，保温3h后落料；

b)在1180℃-800℃的温度范围内，将步骤a)中所述钢锭反复镦粗-拔长使锻造比不小于4，以锻造坯体；

c)在步骤b)中生成的所述坯体表面温度降至350℃前，将所述坯体加热至650℃-660℃的温度范围并保温6h，之后炉冷至280℃-320℃的温度范围并保温4h，之后加热至650℃-660℃的温度范围并保温50h，以少于或等于50℃/h的冷却速度炉冷至400℃后再以少于或等于20℃/h速度炉冷至120℃出炉；

d)对步骤c)中生成的所述坯体进行粗加工；

e)对步骤d)中生成的所述坯体加热至905℃-925℃的温度范围并保温4-4.5h，之后水冷至不高于100℃后重新加热至660℃-665℃的温度范围并保温6-7h，之后空冷；

f)对步骤e)中所生成坯体进行机加工以制作所述给水接管及二次侧人孔。

步骤d)中第一次炉冷方式为打开烟道炉门任所述坯体在炉内自然冷却。

步骤f)中所述坯体出炉后，运送至冷却介质时间不超过55s。

步骤f)中水冷的具体方法是：所述坯体浸入水槽内，浸入深度不少于1.5m并做往复运动，所述水槽开启循环水，其内水温不高于50℃。

给水接管及二次侧人孔在室温下，其拉伸强度为613-624Mpa，其0.2的屈服强度不小于471Mpa，其延伸率δ不低于26％。

一种给水接管，其特征在于其是根据权利要求1至4中任何一项所述的方法制作而成。

所述给水接管用于核电站蒸发器发生器。

一种二次侧人孔，其特征在于其是根据权利要求1至4中任何一项所述的方法制作而成。

所述二次侧人孔用于核电站蒸发器发生器。

本发明的有益效果是：采用本发明制造的给水接管及二次侧人孔的实际晶粒度细于5级，各项性能指标均满足RCC-M和ASTM的标准要求，保证了核电站蒸发器发生器给水接管及二次侧人孔的使用要求，使其安全性、可靠性大为提升，满足了该类产品的技术需求。

附图说明

图1是本发明实施例1给水接管剖视图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

本发明所制造之给水接管的外型如图1所示。由于锻件的重量及其选用的材料决定着锻造工艺各个参数的选择，所以针对上述的给水接管及二次侧人孔，以下实施例对于该制造工艺进行详细描述。

实施例1：本实施例中制造工艺的要求为：

1.材料选择：

选择22″方锭用于锻造二次侧人孔；选择28″八角锭用于锻造给水接管，该22″方锭、28″八角锭的化学成分应符合以下的规定：痕量≤C≤0.20％，0.10％≤Si≤0.30％，1.15％≤Mn≤1.60％，痕量≤P≤0.012％，痕量≤S≤0.012％，痕量≤Cr≤0.25％，0.50％≤Ni≤0.80％，0.45％≤Mo≤0.55％，痕量≤V≤0.03％，痕量≤Cu≤0.20％，0.01％≤Al≤0.04％，0≤H≤0.00008％，余量为Fe和不可避免的杂质。

2.锻造：

锭头、锭尾切除百分比：28″八角锭切头15％、切尾10％；22″方锭切头13％、切尾10％。

b)在1180℃-800℃的温度范围内，将步骤a)中所述钢锭反复镦粗-拔长使锻造比不小于4，以锻造坯体。

3.锻后热处理：在坯体表面温度降至350℃前，将所述坯体加热至650℃并保温6h，之后炉冷至280℃并保温4h，之后加热至650℃的温度范围并保温50h，以少于或等于50℃/h的冷却速度炉冷至400℃后再以少于或等于20℃/h速度炉冷至120℃出炉。

操作要点：

a.锻件锻后在热态下送到热处理，并在锻件表面温度不低于350℃前装炉后加热。

b.在第一次炉冷时，容许打开烟道炉门任工件在炉内自然冷却。

4.热处理前粗加工：对坯体进行粗加工。

5.性能热处理：将坯体加热至905℃并保温4h，之后水冷至不高于100℃后重新加热至660℃并保温6h，之后空冷。

操作要点：

1.工件出炉后，将工件吊运至冷却介质时间不超过55秒。

2.工件入水冷却时，开启循环水，水量尽可能开大；水温≤50℃。

3.将工件浸入水槽，浸入深度≥1.5M并来回运动。

6.热处理后机加工：坯体进行机加工以制作所述给水接管及二次侧人孔。

实施例2：本实施例中制造工艺的要求为：

1.材料选择：

2.锻造：

3.锻后热处理：在坯体表面温度降至350℃前，将所述坯体加热至655℃并保温6h，之后炉冷至300℃并保温4h，之后加热至655℃并保温50h，以少于或等于50℃/h的冷却速度炉冷至400℃后再以少于或等于20℃/h速度炉冷至120℃出炉。

操作要点：

4.热处理前粗加工：对坯体进行粗加工。

5.性能热处理：将坯体加热至915℃并保温4.25h，之后水冷至不高于100℃后重新加热至662℃并保温6.5h，之后空冷。

操作要点：

1.工件出炉后，将工件吊运至冷却介质时间不超过55秒。

3.将工件浸入水槽，浸入深度≥1.5m并来回运动。

实施例3：本实施例中制造工艺的要求为：

1.材料选择：

2.锻造：

3.锻后热处理：在坯体表面温度降至350℃前，将所述坯体加热至660℃并保温6h，之后炉冷至320℃并保温4h，之后加热至660℃并保温50h，以少于或等于50℃/h的冷却速度炉冷至400℃后再以少于或等于20℃/h速度炉冷至120℃出炉。

操作要点：

4.热处理前粗加工：对坯体进行粗加工。

5.性能热处理：将坯体加热至925℃并保温4.5h，之后水冷至不高于100℃后重新加热至665℃并保温7h，之后空冷。

操作要点：

1.工件出炉后，将工件吊运至冷却介质时间不超过55秒。

3.将工件浸入水槽，浸入深度≥1.5m并来回运动。

采用上述3个实施例中的技术方案制作完成后，对于锻件进行测试得到下表中所示数据：

力学性能

金相检验

晶粒度

锻件材料晶粒度的评定根据ASTM E112的规定进行，锻件的实际晶粒度细于或等于5级。

非金属夹杂物

按ASTM E45标准测定锻件的非金属夹杂物级别，评定结果满足如下规定：

A类(硫化物类)≤1.5级；B类(氧化铝类)≤1.5级；

C类(硅酸盐类)≤1.5级；D类(球状氧化物类)≤1.5级。

由上可知，采用本发明制造的给水接管及二次侧人孔的实际晶粒度细于5级，各项性能指标均满足RCC-M和ASTM的标准要求，保证了核电站蒸发器发生器给水接管及二次侧人孔的使用要求，使其安全性、可靠性大为提升，满足了该类产品的技术需求。

Claims

1.一种给水接管锻造方法，其特征在于具有如下步骤：

a）选择具有如下重量百分比的钢锭:痕量≤C≤0.20%，0.10%≤Si≤0.30%，1.15%≤Mn≤1.60%，痕量≤P≤0.012%，痕量≤S≤0.012%，痕量≤Cr≤0.25%，0.50%≤Ni≤0.80%，0.45%≤Mo≤0.55%，痕量≤V≤0.03%，痕量≤Cu≤0.20%，0.01%≤Al≤0.04%，0≤H≤0.00008%，余量为Fe和不可避免的杂质；

b）将所述钢锭加热至600℃，保温3h；之后加热4h使其温度达到800℃，保温3h；之后加热4h使其温度达到1180℃，保温3h后落料；

c）在1180℃-800℃的温度范围内，将步骤b）中所述钢锭反复镦粗-拔长使锻造比不小于4，以锻造坯体；

d）在步骤c）中生成的所述坯体表面温度降至350℃前，将所述坯体加热至650℃-660℃的温度范围并保温6h，之后炉冷至280℃-320℃的温度范围并保温4h，之后加热至650℃-660℃的温度范围并保温50h，以少于或等于50℃/h的冷却速度炉冷至400℃后再以少于或等于20℃/h速度炉冷至120℃出炉；

e）对步骤d）中生成的所述坯体进行粗加工；

f）对步骤e）中生成的所述坯体加热至905℃-925℃的温度范围并保温4-4.5h，之后水冷至不高于100℃后重新加热至660℃-665℃的温度范围并保温6-7h，之后空冷；

g）对步骤f）中所生成坯体进行机加工以制作所述给水接管。

2.根据权利要求1所述的一种给水接管锻造方法，其特征在于步骤d）中第一次炉冷方式为打开烟道炉门任所述坯体在炉内自然冷却。

3.根据权利要求1所述的一种给水接管锻造方法，其特征在于步骤f）中所述坯体出炉后，运送至冷却介质时间不超过55s。

4.根据权利要求1或3所述的一种给水接管锻造方法，其特征在于步骤f）中水冷的具体方法是：所述坯体浸入水槽内，浸入深度不少于1.5m并做往复运动，所述水槽开启循环水，其内水温不高于50℃。

5.一种二次侧人孔锻造方法，其特征在于具有如下步骤：

e）对步骤d）中生成的所述坯体进行粗加工；

g）对步骤f）中所生成坯体进行机加工以制作所述二次侧人孔。

6.根据权利要求5所述的一种二次侧人孔锻造方法，其特征在于步骤d）中第一次炉冷方式为打开烟道炉门任所述坯体在炉内自然冷却。

7.根据权利要求5所述的一种二次侧人孔锻造方法，其特征在于步骤f）中所述坯体出炉后，运送至冷却介质时间不超过55s。

8.根据权利要求5或7所述的一种二次侧人孔锻造方法，其特征在于步骤f）中水冷的具体方法是：所述坯体浸入水槽内，浸入深度不少于1.5m并做往复运动，所述水槽开启循环水，其内水温不高于50℃。

9.一种给水接管，其特征在于其是根据权利要求1至4中任何一项所述的方法制作而成。

10.根据权利要求9所述的一种给水接管，其特征在于所述给水接管用于核电站蒸发器发生器。

11.一种二次侧人孔, 其特征在于其是根据权利要求5至8中任何一项所述的方法制作而成。

12.根据权利要求11所述的一种二次侧人孔，其特征在于所述二次侧人孔用于核电站蒸发器发生器。