CN101987344B - 核电设备压力容器大封头板坯的锻造方法 - Google Patents

核电设备压力容器大封头板坯的锻造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种核电设备压力容器大封头板坯的锻造方法，使用16500吨水压机，将材料为SA-508中的Grade3Class1，重量为190吨的双真空钢锭锻造成为直径不小于7000mm的板坯，锻造过程分为以下步骤：第一步，拔长；第二步，气割下料；第三步，镦粗；本发明在锻造过程中严格控制温度，使锻件温度始终保持在850～1240℃的范围内，并保证每一步的锻造比，因此锻造成型的板坯锻件不易产生裂纹，壁厚均匀，并且锻件材料致密，成分均匀，金属流线分布合理，性能稳定。

Description

核电设备压力容器大封头板坯的锻造方法
技术领域
本发明涉及一种锻造方法，具体涉及一种核电设备压力容器大封头板坯的锻造方法。 
背景技术
近年来，电力紧缺已成为制约各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。而全球核电已进入了一个高速发展时期，为了改善能源结构，各工业发达国家和发展中国家都在积极致力于核电的发展。 
目前，核电技术正朝着大型化方向发展，核电设备关键设备的制造均需要用到超大型锻件。新一代核电堆型高温气冷堆项目中的反应堆压力容器(RPV)大封头锻件的板坯直径甚至超过7000mm，采用现有的锻造方法无法制造出如此大尺寸的板坯。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种核电设备压力容器大封头板坯的锻造方法，它可以制造出直径超过7000mm的板坯。 
为解决上述技术问题，本发明核电设备压力容器大封头板坯的锻造方法的技术解决方案为： 
使用16500吨水压机，将材料为SA-508中的Grade3Class1，重量为190吨的双真空钢锭锻造成为直径不小于7000mm的板坯，锻造过程分为 以下步骤： 
第一步，拔长；将双真空钢锭加热至1220℃，拔长，将3435mm的长度变为5090mm，使锻造比达1.48；拔长过程中如锻件温度降至850℃以下，将锻件重新加热，使锻件的温度始终保持在850～1220℃的范围内； 
第二步，气割下料；将锻件底端去除一段，使5090mm的高度变为4400mm，保证双真空钢锭底部充分切除； 
第三步，镦粗；将温度加热至1240℃，经过镦粗，将4400mm的高度变为300±30mm，直径由2100mm增大到7320±50mm，使锻造比达14.6；镦粗过程中，使16500吨水压机开档7.5m，并采用专用锻造工装7m展宽砧；镦粗过程中如锻件温度降至850℃以下，将锻件重新加热，使锻件的温度始终保持在850～1240℃的范围内。 
本发明可以达到的技术效果是： 
本发明在锻造过程中严格控制温度，使锻件温度始终保持在850～1240℃的范围内，并保证每一步的锻造比，因此锻造成型的板坯锻件不易产生裂纹，壁厚均匀，并且锻件材料致密，成分均匀，金属流线分布合理，性能稳定。 
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明： 
图1是190吨双真空钢锭的示意图； 
图2是经过拔长的锻件的尺寸示意图： 
图3是经过镦粗的锻件的尺寸示意图； 
图4是本发明核电设备压力容器大封头板坯的锻造方法的流程图。 
具体实施方式
如图4所示，本发明核电设备压力容器大封头板坯的锻造方法，使用16500吨水压机，将材料为SA-508中的Grade3Class1，重量为190吨，锭身上口直径为2878mm，锭身下口直径为2465mm，高度为3435mm的双真空钢锭锻造成为最小壁厚为215mm，直径为7170mm的板坯，锻造方法分为以下步骤： 
第一步，拔长；将如图1所示的双真空钢锭加热至1220℃，拔长，将3435mm的长度变为5090mm，如图2所示，使锻造比达1.48；拔长过程中如锻件温度降至850℃以下，将锻件重新加热，使锻件的温度始终保持在850～1220℃的范围内； 
第二步，气割下料；将锻件底端去除一段，使5090mm的高度变为4400mm，保证双真空钢锭底部充分切除； 
第三步，镦粗；将温度加热至1240℃，经过镦粗，将4400mm的高度变为300±30mm，如图3所示，使锻造比达14.6；镦粗过程中如锻件温度降至850℃以下，将锻件重新加热，使锻件的温度始终保持在850～1240℃的范围内。 
此步骤要把高度4400mm压至高度只有300±30mm，并且直径由原来的2100mm增大到直径7320±50mm，为了避免出现锻件四周翘起，中心拉薄、甚至拉裂的现象发生，使16500吨水压机开档7.5m，并采用专用锻造工装7m展宽砧。 
按以上步骤进行锻造，依据RCC-M规范计算，总锻比达5.6。 
本发明解决了压力容器大封头板坯直径大，板坯薄，直径与厚度比 高达33.3，锻造时锻件极易出现四周翘起，中心拉薄、甚至拉裂的问题。 
本发明用于制造石岛湾高温气冷堆项目的压力容器大封头的板坯。 

Claims (3)

1.一种核电设备压力容器大封头板坯的锻造方法，其特征在于，使用16500吨水压机，将材料为SA-508中的Grade3C1ass1，重量为190吨的双真空钢锭锻造成为直径不小于7000mm的板坯，锻造过程分为以下步骤：
第一步，拔长；将双真空钢锭加热至1220℃，拔长，将3435mm的长度变为5090mm；拔长过程中如锻件温度降至850℃以下，将锻件重新加热，使锻件的温度始终保持在850～1220℃的范围内；
第二步，气割下料；将锻件底端去除一段，使5090mm的高度变为4400mm，保证双真空钢锭底部充分切除；
第三步，镦粗；将温度加热至1240℃，经过镦粗，将4400mm的高度变为300±30mm，直径由2100mm增大到7320±50mm；镦粗过程中如锻件温度降至850℃以下，将锻件重新加热，使锻件的温度始终保持在850～1240℃的范围内。
2.根据权利要求1所述的核电设备压力容器大封头板坯的锻造方法，其特征在于：所述第三步镦粗过程中，使16500吨水压机开档7.5m。
3.根据权利要求1或2所述的核电设备压力容器大封头板坯的锻造方法，其特征在于：所述第三步镦粗过程中，采用专用锻造工装7m展宽砧。
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