专利名称：蒸汽发生器一次侧接管见证件及安全端的锻造工艺的制作方法
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汽发生器控氮不锈钢一次侧接管安全端及其见证件的锻造工艺。
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铸锻件，如用于核电站蒸汽发生器控氮不锈钢一次侧接管安全端及其一次侧接管安全端见证件，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。而目前上述核电用接管安全端及其见证件还不能实现国产化，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，提供一种蒸汽发生器一次侧接管见证件及安全端的锻造工艺，该工艺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接管安全端及见证件的锻造方法。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
一种蒸汽发生器一次侧接管见证件及安全端的锻造工艺，其特征在于具有如下步骤
a)制备和铸造具有如下重量百分比的钢锭痕量彡C彡0.035%，痕量彡Si ( 1. 00%, 痕量彡 Mn 彡 2. 00%,痕量彡 P 彡 0. 030%,痕量彡 S 彡 0. 015%, 17. 00% ^ Cr ^ 18. 20%, 2. 25% 彡 Mo 彡 2. 75%,痕量彡 Cu 彡 1. 00%,痕量彡 B 彡 0. 0018%, 11. 50% ^ Ni ^ 12. 50%,痕量彡N彡0. 080%，痕量彡Co ( 0. 10%，余量为!^e和不可避免的杂质；
b)将步骤a)中所述钢锭加热至450°C，保温2.5h ；之后加热池使其温度达到800°C， 保温证；之后加热池使其温度达到1180°C，保温2. 5h后落料；
c)在1200°C-900°C的温度范围内锻造用于所述一次侧接管安全端及见证件的坯体；
d)对步骤c)中生成的所述坯体进行粗加工；
e)将所述坯体加热至1050°C-1080°C的温度范围并保温0. 5_3h，之后水冷至不高于 100°C出水；
f)对所述坯体进行机加工以制作所述安全端及见证件。步骤c)的具体步骤是首先加热至1180°C作为始锻温度，并进行拔长-镦粗，之后滚圆、冲孔、扩孔、马架扩孔、镦平端面、修正尺寸使锻造比不小于4，以锻造用于所述一次侧接管见证件及安全端的坯体，其终锻温度不低于900°C。步骤f)中所述坯体为内径743mm、外径1021mm、长度550mm的圆管。步骤f)中所述坯体为内径710mm、外径1045mm、长度560mm的圆管。
步骤e)中水冷的具体要求是所述坯体表面温度在3分钟内降到427°C，之后水冷60分钟。所述锻件在室温下，其拉伸强度为576-588 Mpa，其屈服强度不小于^6Mpa，其延伸率δ不低于56%。本发明的有益效果是采用本发明制造的蒸汽发生器一次侧接管安全端及见证件各项性能指标均满足RCC-M的标准要求，保证了用于核电站蒸汽发生器一次侧接管安全端及其见证件的使用要求，使其安全性、可靠性大为提升，满足了该类产品的技术需求。
图1是本发明实施例1接管安全端及其见证件剖视图2是对实施例1-5所制得锻件进行测试后的机械性能数据表。
具体实施例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
如图ι所示，标号1-2分别表示接管安全端1、见证件2。如图1所示，本发明所制造之接管安全端1及其见证件2为大小尺寸相同的中空圆环，二者的内径为753mm、外径为1011mm、壁厚为U9mm、高度为180mm。其锻造钢锭选择 22"方锭，其材料的化学成分应满足如下要求
痕量;^035%,痕量；^ Si ^ 1. 00%,痕量；^ Mn ^ 2. 00%,痕量；^030%,痕
量彡 S 彡 0. 015%, 17. 00% ^ Cr ^ 18. 20%, 2. 25% 彡 Mo 彡 2. 75%,痕量彡 Cu 彡 1. 00%,痕量彡 B 彡 0. 0018%, 11. 50% ^ Ni ^ 12. 50%,痕量彡 N 彡 0. 080%,痕量彡 Co 彡 0. 10%,余量为 Fe和不可避免的杂质。在制造时，接管安全端1及见证件2尺寸相同，故可将上述二者一起锻造。由于锻造后材料检验，还需要锻造评定环，所以锻造的每个锻件长度为550mm。由于锻件的尺寸、重量及其选用的材料决定着锻造工艺各个参数的选择，所以针对上述的接管安全端1、见证件2，以下实施例对于该安全端1及见证件2的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.锻造
将22"方锭切除锭头、锭尾，切除百分比为钢锭切头17%，切尾8%。之后将钢锭加热至450°C，保温2. 5h ；之后加热池使其温度达到800°C，保温证； 之后加热池使其温度达到1180°C，保温2. 5h后落料。将工件加热至1180°C作为始锻温度，并进行拔长-镦粗，之后滚圆、冲孔、扩孔、马架扩孔、镦平端面、修正尺寸使锻造比不小于4，以锻造用于所述一次侧接管安全端及见证件的坯体，其终锻温度不低于900°C。
2.热处理前粗加工坯体在热处理前按要求尺寸进行粗加工。性能热处理将坯体加热至1050°C的温度范围并保温0. ，之后水冷至不高于 100°C出水。
操作要点所述坯体表面温度在3分钟内降到427°C，之后水冷60分钟。热处理后机加工坯体进行机加工以制作接管安全端1及见证件2，对于缺陷区域的去除，在不影响锻件力学性能的要求下允许用打磨法清除缺陷，不允许进行任何焊补。实施例2 本实施例中制造工艺的要求为
1.锻造
锭将22"方锭切除锭头、锭尾，切除百分比为钢锭切头17%，切尾8%。之后将钢锭加热至450°C，保温2. 5h ；之后加热池使其温度达到800°C，保温证； 之后加热池使其温度达到1180°C，保温2. 5h后落料。将工件加热至1180°C作为始锻温度，并进行拔长-镦粗，之后滚圆、冲孔、扩孔、马架扩孔、镦平端面、修正尺寸使锻造比不小于4，以锻造用于所述一次侧接管安全端及见证件的坯体，其终锻温度不低于900°C。
2.热处理前粗加工坯体在热处理前按要求尺寸进行粗加工。性能热处理将坯体加热至1055°C的温度范围并保温lh，之后水冷至不高于 100°C出水。操作要点所述坯体表面温度在3分钟内降到427°C，之后水冷60分钟。热处理后机加工坯体进行机加工以制作接管安全端1及见证件2，对于缺陷区域的去除，在不影响锻件力学性能的要求下允许用打磨法清除缺陷，不允许进行任何焊补。实施例3 本实施例中制造工艺的要求为
1.锻造
将22"方锭切除锭头、锭尾，切除百分比为钢锭切头17%，切尾8%。之后将钢锭加热至450°C，保温2. 5h ；之后加热池使其温度达到800°C，保温证； 之后加热池使其温度达到1180°C，保温2. 5h后落料。将工件加热至1180°C作为始锻温度，并进行拔长-镦粗，之后滚圆、冲孔、扩孔、马架扩孔、镦平端面、修正尺寸使锻造比不小于4，以锻造用于所述一次侧接管安全端及见证件的坯体，其终锻温度不低于900°C。
2.热处理前粗加工坯体在热处理前按要求尺寸进行粗加工。性能热处理将坯体加热至1060°C的温度范围并保温1. 5h，之后水冷至不高于 100°C出水。操作要点所述坯体表面温度在3分钟内降到427°C，之后水冷60分钟。热处理后机加工坯体进行机加工以制作接管安全端1及见证件2，对于缺陷区域的去除，在不影响锻件力学性能的要求下允许用打磨法清除缺陷，不允许进行任何焊补。实施例4 本实施例中制造工艺的要求为 1.锻造
将22"方锭切除锭头、锭尾，切除百分比为钢锭切头17%，切尾8%。之后将钢锭加热至450°C，保温2. 5h ；之后加热池使其温度达到800°C，保温证； 之后加热池使其温度达到1180°C，保温2. 5h后落料。将工件加热至1180°C作为始锻温度，并进行拔长-镦粗，之后滚圆、冲孔、扩孔、马架扩孔、镦平端面、修正尺寸使锻造比不小于4，以锻造用于所述一次侧接管安全端及见证件的坯体，其终锻温度不低于900°C。2.热处理前粗加工坯体在热处理前按要求尺寸进行粗加工。性能热处理将坯体加热至1070°C的温度范围并保温池，之后水冷至不高于 100°C出水。操作要点所述坯体表面温度在3分钟内降到427°C，之后水冷60分钟。热处理后机加工坯体进行机加工以制作接管安全端1及见证件2，对于缺陷区域的去除，在不影响锻件力学性能的要求下允许用打磨法清除缺陷，不允许进行任何焊补。实施例5 本实施例中制造工艺的要求为
1.锻造
将22"方锭切除锭头、锭尾，切除百分比为钢锭切头17%，切尾8%。之后将钢锭加热至450°C，保温2. 5h ；之后加热池使其温度达到800°C，保温证； 之后加热池使其温度达到1180°C，保温2. 5h后落料。将工件加热至1180°C作为始锻温度，并进行拔长-镦粗，之后滚圆、冲孔、扩孔、马架扩孔、镦平端面、修正尺寸使锻造比不小于4，以锻造用于所述一次侧接管安全端及见证件的坯体，其终锻温度不低于900°C。
2.热处理前粗加工坯体在热处理前按要求尺寸进行粗加工。性能热处理将坯体加热至1080°C的温度范围并保温池，之后水冷至不高于 100°C出水。操作要点所述坯体表面温度在3分钟内降到427°C，之后水冷60分钟。热处理后机加工坯体进行机加工以制作接管安全端1及见证件2，对于缺陷区域的去除，在不影响锻件力学性能的要求下允许用打磨法清除缺陷，不允许进行任何焊补。参见附图2，附图中的表格即是采用上述5个实施例中的技术方案制作完成后，对于锻件进行测试得所得机械性能数据。由此数据可以看出，采用本发明制造的蒸汽发生器一次侧接管安全端及见证件各项性能指标均满足RCC-M的标准要求，保证了用于核电站蒸汽发生器一次侧接管安全端及其见证件的使用要求，使其安全性、可靠性大为提升，满足了该类产品的技术需求。
权利要求
1.一种蒸汽发生器一次侧接管见证件及安全端的锻造工艺，其特征在于具有如下步骤(a)制备和铸造具有如下重量百分比的钢锭痕量<035%，痕量< Si ^ 1. 00%, 痕量彡 Mn 彡 2. 00%,痕量彡 P 彡 0. 030%,痕量彡 S 彡 0. 015%, 17. 00% ^ Cr ^ 18. 20%, 2. 25% 彡 Mo 彡 2. 75%,痕量彡 Cu 彡 1. 00%,痕量彡 B 彡 0. 0018%, 11. 50% ^ Ni ^ 12. 50%,痕量彡N彡0. 080%，痕量彡Co ( 0. 10%，余量为!^e和不可避免的杂质；(b)将步骤(a)中所述钢锭加热至450°C，保温2.5h ；之后加热池使其温度达到800°C， 保温证；之后加热池使其温度达到1180°C，保温2. 5h后落料；(c)在1180°C-900°C的温度范围内锻造用于所述一次侧接管见证件及安全端的坯体；(d)对步骤(c)中生成的坯体进行粗加工；(e)将所述坯体加热至1050°C-1080°C的温度范围并保温0. 5_池，之后水冷至不高于 100°C出水；(f)对所述坯体进行机加工以制作所述见证件及安全端。
2.根据权利要求1所述的一种蒸汽发生器一次侧接管见证件及安全端的锻造工艺，其特征在于步骤(c)的具体步骤是首先加热至1180°C作为始锻温度，并进行拔长-镦粗，之后滚圆、冲孔、扩孔、马架扩孔、镦平端面、修正尺寸使锻造比不小于4，以锻造用于所述一次侧接管见证件及安全端的坯体，其终锻温度不低于900°C。
3.根据权利要求1所述的一种蒸汽发生器一次侧接管见证件及安全端的锻造工艺，其特征在于步骤(e)中所述坯体为内径743mm、外径1021mm、长度550mm的圆管。
4.根据权利要求1所述的一种蒸汽发生器一次侧接管见证件及安全端的锻造方法，其特征在于步骤(e)中所述坯体为内径710mm、外径1045mm、长度560mm的圆管。
5.根据权利要求1所述的一种蒸汽发生器一次侧接管见证件及安全端的锻造工艺，其特征在于步骤(e)中水冷的具体要求是所述坯体表面温度在3分钟内降到427°C，之后水冷60分钟。
6.根据权利要求1所述的一种蒸汽发生器一次侧接管见证件及安全端的锻造工艺，其特征在于所述锻件在室温下，其拉伸强度为576-588 Mpa，其屈服强度不小于^6Mpa，其延伸率δ不低于56%。
全文摘要
本发明涉及锻造技术领域，尤其是涉及一种蒸汽发生器一次侧接管见证件及安全端的锻造工艺，该方法具有如下步骤选择合适的钢锭，在1180℃-900℃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，以获得所述的一次侧接管安全端及其见证件，本发明的优点是采用本发明制造的一次侧接管安全端及其见证件的各项性能指标均满足RCC-M的标准要求，保证了核电站蒸汽发生器用一次侧接管安全端及其见证件的使用要求，使其安全性、可靠性大为提升，满足了该类产品的技术需求。
文档编号B21J5/00GK102319848SQ20111025767
公开日2012年1月18日 申请日期2011年9月2日 优先权日2011年9月2日
发明者王元华, 王兴中 申请人:上海新闵重型锻造有限公司