CN101812572B - 一种核主泵转子屏蔽套的真空热胀形工艺 - Google Patents
一种核主泵转子屏蔽套的真空热胀形工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101812572B CN101812572B CN2010101412354A CN201010141235A CN101812572B CN 101812572 B CN101812572 B CN 101812572B CN 2010101412354 A CN2010101412354 A CN 2010101412354A CN 201010141235 A CN201010141235 A CN 201010141235A CN 101812572 B CN101812572 B CN 101812572B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- shielding sleeve
- rotor shielding
- mould
- vacuum heat
- rotor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 9
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 229910000856 hastalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012536 packaging technology Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000013000 roll bending Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
一种核主泵转子屏蔽套的真空热胀形工艺,主要用于核主泵转子屏蔽套的矫形,属于核电领域。在常温下将转子屏蔽套套在模具的外面,一同放入真空热处理炉内,随着温度的升高,因模具的线膨胀系数较转子屏蔽套的线膨胀系数大,转子屏蔽套受到模具的热膨胀力作用,发生塑性变形。在保温阶段,根据应力松弛原理,转子屏蔽套内部的应力降低,发生蠕变变形。当转子屏蔽套和模具炉冷至室温时,转子屏蔽套的塑性变形和蠕变变形保持下来,从而达到矫形的目的。本发明一方面可以保证转子屏蔽套的成形精度和圆整度,且转子屏蔽套的成形质量稳定,另一方面简化了生产工艺流程,降低了生产成本,提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种核主泵转子屏蔽套的真空热胀形工艺,主要用于核主泵转子屏蔽套的矫形,属于核电领域。
背景技术
核主泵是核电站一回路***中唯一的旋转设备,是核岛的心脏,属于核安全一级设备,是压水堆核电站的关键设备之一。对于第三代非能动型核反应堆来说,其采用的是一种带屏蔽电机的屏蔽泵,泵中的电机是立式、水冷、鼠笼式感应电机,电机转子的外表面套有转子屏蔽套,转子屏蔽套可以防止转子铜条与反应堆冷却剂接触,其加工和装配质量直接影响核主泵的正常运行,是核主泵中的关键部件之一。
转子屏蔽套的材料选用耐腐蚀的非磁性金属Hastelloy C-276合金,其加工工艺分为下料剪切、卷板成形、焊接、矫形和组装几个工序。其中,在完成焊接工艺后,由于转子屏蔽套的成形精度和圆整度很难达到设计要求,此时需要对转子屏蔽套进行矫形,使其满足要求的成形精度和圆整度,为下一步组装工艺做准备。这也是转子屏蔽套的加工和装配过程中非常重要的工序。
胀形是一种特殊的金属成形加工方法,被广泛应用于航空航天、汽车工业等领域。通常工件的胀形是依靠高的内压力和轴向载荷通过模具来控制成形的,属于冷成形范畴。
核主泵转子屏蔽套具有超薄大长径比,且要求的尺寸精度和圆整度高,成形难度非常大,将上述传统的胀形方法用于核主泵转子屏蔽套的矫形存在如下弊端:首先,胀形后工件的回弹较大,成形不稳定;其次,胀形后工件内部存在较大的残余应力,此时需要通过退火来消除工件内部的残余应力,才能使工件满足设计要求;再则,整个过程不但需要专门的成形设备,而且需要专门用于退火的热处理设备,工艺流程复杂,生产成本高,且效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种核主泵转子屏蔽套的真空热胀形工艺,可以实现核主泵转子屏蔽套的矫形,本发明不但可以保证转子屏蔽套的成形精度和圆整度,转子屏蔽套的成形质量稳定,而且简化了生产工艺流程,降低了生产成本,提高了生产效率。
本发明的技术解决方案是:一种核主泵转子屏蔽套的真空热胀形工艺,分为室温装炉、加热、保温和炉冷四个阶段:
所述室温装炉是指在室温下,将转子屏蔽套和模具一同放入真空热处理炉,模具置于填料台上,转子屏蔽套套在模具的外面,并座在模具的凸台上,转子屏蔽套的内径和模具的外径之间留有一定的胀形间隙,且转子屏蔽套、模具和填料台的轴线位于同一条中心线上。
所述加热是指利用真空热处理炉给转子屏蔽套和模具加热,随着温度的升高,转子屏蔽套和模具发生热膨胀,由于模具的线膨胀系数大于转子屏蔽套的线膨胀系数,当加热到某一时刻,转子屏蔽套和模具会完全贴合在一起,即:转子屏蔽套的内径和模具的外径重合,胀形间隙消失,此时,转子屏蔽套和模具将一起膨胀,转子屏蔽套在模具热膨胀力的作用下逐渐发生塑性变形。
所述保温是转子屏蔽套和模具加热到保温温度后保温一段时间,此时,转子屏蔽套与模具不再发生膨胀,根据应力松弛原理,转子屏蔽套内部的应力降低,并逐渐发生蠕变变形。
所述炉冷是指经过充分保温后,转子屏蔽套和模具在真空热处理炉内冷却,转子屏蔽套和模具因温度降低而发生收缩,由于模具的线膨胀系数大于转子屏蔽套的线膨胀系数,在某一时刻,转子屏蔽套与模具分离,当冷却到室温时,转子屏蔽套的塑性变形和蠕变变形便保持下来,从而达到成形的目的。
所述转子屏蔽套的尺寸范围:高度为1000mm-4000mm,内径为200mm-800mm,厚度为0.3mm-1.0mm。
所述模具是一个下端带有凸台的圆筒,采用1Cr18Ni9Ti不锈钢制造。
所述胀形间隙、保温温度、保温时间以及模具的尺寸是核主泵转子屏蔽套的真空热胀形工艺的重要工艺参数,直接影响核主泵转子屏蔽套的最终成形,利用有限元软件MSC.MARC和数值计算软件Fortran建立有限元模型模拟核主泵转子屏蔽套的真空热胀形,并根据实际的尺寸精度和圆整度要求,不断优化工艺方案,最终选择出合理的工艺参数。
本发明所达到的有益效果是:这种核主泵转子屏蔽套的真空热胀形工艺可以完成核主泵转子屏蔽套的矫形。由于整个工艺是在真空热处理炉内进行,具有无氧化、无脱碳、表面光洁度好、变形小、节能和无污染等优点,且核主泵转子屏蔽套是在真空热处理退火的同时进行成形,所以本发明一方面可以保证转子屏蔽套的成形精度和圆整度,而且消除了转子屏蔽套在焊接过程中产生的残余应力,防止转子屏蔽套在成形时产生裂纹,转子屏蔽套的成形质量稳定;另一方面将成形与退火有机融合,简化了生产工艺流程,且不需要制造专门的成形设备,降低了生产成本,提高了生产效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
图1是核主泵转子屏蔽套的真空热胀形装置示意图。
图2是真空热胀形过程中转子屏蔽套与模具的形状和相对位置示意图。
图3是图2中A-A的剖面结构示意图。
图4是核主泵转子屏蔽套的真空热胀形工艺图。
图中:1.真空热处理炉,2.模具,3.转子屏蔽套,4.填料台
具体实施方式
图1、图2和图3中,转子屏蔽套3套在模具2的外面,并座在模具2的凸台上,两者一起放在真空热处理炉1内的填料台4上,且转子屏蔽套3、模具2和填料台4的轴线位于同一条中心线上。
图4示出了核主泵转子屏蔽套的真空热胀形工艺图。工艺分为室温装炉,加热,保温和炉冷四个阶段。
应用上面所述装置,并按照上述核主泵转子屏蔽套3的真空热胀形工艺,来实现核主泵转子屏蔽套3的矫形,具体操作如下:
首先,在室温下将转子屏蔽套3套在模具2的外面,座于模具2的凸台上,再将转子屏蔽套3和模具2一起放在真空热处理炉1内的填料台4上,并通过调整转子屏蔽套3和模具2的位置,使转子屏蔽套3、模具2和填料台4的轴线位于同一条中心线上。
然后,利用真空热处理炉1给转子屏蔽套3和模具2加热,当达到保温温度后,进入保温阶段,保温一段时间。
最后,转子屏蔽套3与模具2一同在真空热处理炉1内冷却至室温出炉,完成了核主泵转子屏蔽套3的矫形。
Claims (2)
1.一种核主泵转子屏蔽套的真空热胀形工艺,分为室温装炉、加热、保温和炉冷四个阶段,其特征在于:
首先,在室温下,将转子屏蔽套(3)和模具(2)一同放入真空热处理炉(1),模具(2)置于填料台(4)上,转子屏蔽套(3)套在模具(2)的外面,并坐在模具(2)的凸台上,转子屏蔽套(3)的内径和模具(2)的外径之间留有一定的胀形间隙,且转子屏蔽套(3)、模具(2)和填料台(4)的轴线位于同一条中心线上;所述模具(2)是一个下端带有凸台的圆筒,采用1Cr18Ni9Ti不锈钢制造;
然后,利用真空热处理炉(1)给转子屏蔽套(3)和模具(2)加热,当达到保温温度,保温一段时间;
最后,转子屏蔽套(3)和模具(2)在真空热处理炉(1)内冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的一种核主泵转子屏蔽套的真空热胀形工艺,其特征在于:所述转子屏蔽套(3)的尺寸范围:高度为1000mm-4000mm,内径为200mm-800mm,厚度为0.3mm-1.0mm。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2010101412354A CN101812572B (zh) | 2010-04-03 | 2010-04-03 | 一种核主泵转子屏蔽套的真空热胀形工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2010101412354A CN101812572B (zh) | 2010-04-03 | 2010-04-03 | 一种核主泵转子屏蔽套的真空热胀形工艺 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101812572A CN101812572A (zh) | 2010-08-25 |
CN101812572B true CN101812572B (zh) | 2011-08-31 |
Family
ID=42619940
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2010101412354A Active CN101812572B (zh) | 2010-04-03 | 2010-04-03 | 一种核主泵转子屏蔽套的真空热胀形工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101812572B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105356688A (zh) * | 2015-11-22 | 2016-02-24 | 大连理工大学 | 一种延长核主泵转子屏蔽套热套装时间的装置和方法 |
TWI614084B (zh) * | 2016-09-01 | 2018-02-11 | 軸鐵芯熱合機及其熱合方法 | |
CN111690893A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-09-22 | 大连理工大学 | 一种提高核主泵惰转飞轮结构完整性的加工方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1068400A (zh) * | 1991-07-09 | 1993-01-27 | 北京市西城区新开通用试验厂 | 数控注水增压屏蔽泵 |
KR100584836B1 (ko) * | 2003-07-19 | 2006-05-30 | 한국전력기술 주식회사 | 원자력발전소의 급수제어밸브 운전차압을 고려한급수제어시스템 및 그 제어방법 |
CN101448383B (zh) * | 2007-11-27 | 2012-08-08 | 沈阳工业大学 | 一种屏蔽套结构 |
-
2010
- 2010-04-03 CN CN2010101412354A patent/CN101812572B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101812572A (zh) | 2010-08-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103522007B (zh) | 一种tc25钛合金环件制造方法 | |
CN101643832B (zh) | 一种防止大型齿圈热处理后圆度超差的方法 | |
CN103381441B (zh) | 一种薄壁钛合金封头的热冲压成型加工方法 | |
CN106378456B (zh) | 一种用于粉末高温合金构件的快速致密化方法 | |
CN102581188B (zh) | 一种tc4-dt钛合金大规格厚板锻件加工方法 | |
CN105331913B (zh) | 短流程热挤压变形高温合金Inconel 625管材方法 | |
CN110538914B (zh) | 一种板材分段加热旋压成形方法 | |
CN105112811A (zh) | 一种铅铋快堆用奥氏体不锈钢包壳管及其制备方法 | |
CN104259369B (zh) | 大型核反应堆水室封头锻件整体成形锻压装置及方法 | |
CN101812572B (zh) | 一种核主泵转子屏蔽套的真空热胀形工艺 | |
CN102632182B (zh) | 一种核电主管道整体空心锻造成型工艺 | |
CN103668027A (zh) | 一种TC25钛合金的准β锻造工艺 | |
CN101775480A (zh) | 用于9Cr18薄壁轴承套圈淬火处理时防变形的控制方法 | |
CN101780624A (zh) | 一种钛合金蜗壳件成型方法 | |
CN104338882B (zh) | 第三代核电冷却剂泵电机壳锻件的成型方法 | |
CN105312367A (zh) | 高强度钢薄壁环形锻件之矫形装置及矫形方法 | |
CN104907472A (zh) | 一种高温合金框形件的锻造成形方法 | |
CN104907420B (zh) | 一种中厚板差热体积成形装置及工艺 | |
CN201133536Y (zh) | 反应堆主管道热段弯管的管坯 | |
JP5448048B2 (ja) | 成形方法および成形装置 | |
CN107282854B (zh) | 一种核电用护环的成形方法 | |
CN105537329B (zh) | 一种回转曲面薄壁筒形件的制备方法 | |
CN107486532A (zh) | 三通件的锻造方法 | |
CN103894441B (zh) | Tc4钛合金厚壁管材的加工方法 | |
CN202933981U (zh) | 钛合金钣金圆桶零件热成型模具 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |