RU2449852C2 - Method of producing reactor shell ring - Google Patents
Method of producing reactor shell ring Download PDFInfo
- Publication number
- RU2449852C2 RU2449852C2 RU2010129195/02A RU2010129195A RU2449852C2 RU 2449852 C2 RU2449852 C2 RU 2449852C2 RU 2010129195/02 A RU2010129195/02 A RU 2010129195/02A RU 2010129195 A RU2010129195 A RU 2010129195A RU 2449852 C2 RU2449852 C2 RU 2449852C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ingot
- workpiece
- shell
- transverse
- measured workpiece
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в нефтехимическом и энергетическом машиностроении при изготовлении обечаек реакторов и парогенераторов.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in petrochemical and power engineering in the manufacture of shells of reactors and steam generators.
Известен способ изготовления обечайки реактора, включающий отливку слитка и его горячую механическую обработку (см. а. с.СССР №863136, МПК В21К 1/38, 15.09.1981).A known method of manufacturing a shell of a reactor, including casting an ingot and its hot machining (see. S. S. USSR №863136, IPC V21K 1/38, 09/15/1981).
Недостатком способа является необходимость применения при ковке слитка прессового оборудования большой мощности (для продольной осадки слитков под прошивку), неравномерность свойств и структуры по высоте обечайки, выход на поверхность сварки ликвационных «шнуров» слитка, невозможность достижения максимального уровня физико-механических свойств сплава в направлении действия максимальных рабочих напряжений (тангенциальном) в детали.The disadvantage of this method is the necessity of using high-power press equipment during forging of an ingot (for longitudinal precipitation of ingots for flashing), uneven properties and structure along the height of the shell, exit to the surface of the weld liquation “cords” of the ingot, and the impossibility of achieving the maximum level of physical and mechanical properties of the alloy in the direction action of maximum working stresses (tangential) in the part.
Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является расширение номенклатуры обрабатывающего прессового оборудования (большой и средней мощности), обеспечение равномерности свойств и структуры по высоте обечайки, ликвидация ликвационных «шнуров» на свариваемых поверхностях и достижение максимального уровня физико-механических свойств сплава в направлении действия максимальных рабочих напряжений (тангенциальном) в детали.The technical result, the achievement of which the present invention is directed, is to expand the range of processing press equipment (large and medium power), ensure uniformity of properties and structure along the height of the shell, elimination of liquidation “cords” on the surfaces to be welded, and achievement of the maximum level of physical and mechanical properties of the alloy in the direction of action of the maximum working stresses (tangential) in the part.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления обечайки реактора, включающем отливку слитка и его горячую механическую обработку, согласно изобретению сначала производят протяжку слитка, вырубку мерной заготовки с удалением в отход дефектной прибыльной и донной частей слитка, а затем осуществляют поперечную осадку мерной заготовки, ее прошивку и раскатку на окончательные размеры поковки.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing the shell of the reactor, including casting the ingot and its hot machining, according to the invention, the ingot is pulled first, the measured blank is cut out with the defective profitable and bottom parts of the ingot removed into the waste, and then transverse draft of the measured blank is carried out , its firmware and rolling to the final forging dimensions.
В способе перед поперечной осадкой мерной заготовки производят ее продольную осадку.In the method, a longitudinal draft is produced before transverse upsetting of the measured preform.
В способе перед поперечной осадкой мерной заготовки производят ее осадку по диагоналям в продольной плоскости.In the method, before the transverse upsetting of the measured workpiece, it is upset diagonally in the longitudinal plane.
В способе после поперечной осадки мерной заготовки осуществляют ее обкатку на круг и правку торцов.In the method, after transverse upsetting of the measured workpiece, it is run into a circle and straightening the ends.
В способе протяжку слитка производят с уковом не менее 4.In the method, the broach of the ingot is produced with a draft of at least 4.
В способе поперечную осадку мерной заготовки осуществляют с относительной деформацией не менее 0,5.In the method, the transverse settlement of the measured workpiece is carried out with a relative deformation of at least 0.5.
В способе раскатку мерной заготовки осуществляют с относительной деформацией не менее 0.5.In the method, the rolling of the measured workpiece is carried out with a relative deformation of at least 0.5.
Протяжка слитка и вырубка мерной заготовки направлена на полное удаление в отход дефектных донной и прибыльной частей слитка, включая зоны положительной и отрицательной ликвации и достижения в заготовке по ее длине равномерности химического состава сплава.Pulling the ingot and cutting down the measured workpiece is aimed at the complete removal of the defective bottom and profitable parts of the ingot into the waste, including the zones of positive and negative segregation and the uniformity of the alloy chemical composition in the workpiece along its length.
Применение поперечной осадки мерной заготовки, вместо традиционной продольной, позволяет осуществлять эту операцию на прессах меньшей мощности либо за один ход пресса на всю длину мерной заготовки, либо по частям. После поперечной осадки, прошивки и раскатки мерной заготовки в полученной поковке обечайки формируют волокно (ветви дендритов 1-го порядка слитка) тангенциального направления без выхода ликвационных «шнуров» слитка на торцовые (свариваемые) поверхности обечайки.The use of transverse upsetting of the measured workpiece, instead of the traditional longitudinal one, allows this operation to be performed on presses of lower power, either in one stroke of the press for the entire length of the measured workpiece, or in parts. After transverse upsetting, flashing, and rolling of the measured billet in the resulting forging of the shell, a fiber (branches of the first order dendrites of the ingot) of tangential direction is formed without the exit of the filament “cords” of the ingot to the end (welded) surfaces of the shell.
Предварительная продольная осадка мерной заготовки является промежуточной, вспомогательной для заготовок с отношением высоты к диаметру, близким к 2-2,5.The preliminary longitudinal draft of the measured workpiece is intermediate, auxiliary for workpieces with a ratio of height to diameter close to 2-2.5.
Осадка заготовки по диагоналям также промежуточная, вспомогательная операция, применяемая к высоким заготовкам и способствующая первоначальной трансформации волокна из продольного в тангенциальное.Diagonal blanking is also an intermediate, auxiliary operation applied to high blanks and contributing to the initial transformation of the fiber from longitudinal to tangential.
Обкатка на круг является малоэнергоемкой операцией и не представляет труда в осуществлении с помощью манипулятора. Правка торцов на плоских бойках необходима, так как после обкатки заготовки ее торцы, как правило, приобретают вогнутую форму.Break-in is a low-energy operation and is not difficult to implement using a manipulator. Editing the ends on flat strikers is necessary, since after running the workpiece, its ends, as a rule, acquire a concave shape.
Протяжка слитка с уковом 4 позволяет получить плотную заготовку с волокном продольного направления.The pulling of the ingot with the bend 4 allows you to get a dense blank with fiber longitudinal direction.
Поперечная осадка мерной заготовки с относительной деформацией не менее 0,5 позволяет достичь максимальной плотности сплава в заготовке.Transverse upsetting of a measured workpiece with a relative deformation of at least 0.5 allows you to achieve the maximum density of the alloy in the workpiece.
Раскатка заготовки с относительной деформацией не менее 0,5 позволяет получить поковку с максимальным уровнем физико-механических свойств и структуры сплава в тангенциальном направлении, то есть в направлении действия максимальных рабочих напряжений в обечайке реактора. При этом достигается полная равномерность указанных свойств и структуры по высоте обечайки.Rolling a workpiece with a relative deformation of at least 0.5 allows forging with a maximum level of physicomechanical properties and alloy structure in the tangential direction, that is, in the direction of the maximum working stresses in the reactor shell. In this case, complete uniformity of the indicated properties and structure along the height of the shell is achieved.
На эскизах представлены основные этапы изготовления обечайки реактора.The sketches show the main stages of manufacturing the reactor shell.
Фиг.1 - протяжка слитка, разметка, рубка и удаление в отход прибыльной и донной частей слитка.Figure 1 - pulling the ingot, marking, cutting and removal of waste profitable and bottom parts of the ingot.
Фиг.2 - поперечная осадка, обкатка и правка торцов мерной заготовки.Figure 2 - transverse draft, running and dressing the ends of the measured workpiece.
Фиг.3 - прошивка и раскатка на окончательные размеры поковки.Figure 3 - firmware and rolling to the final dimensions of the forgings.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Слиток нагревают до ковочной температуры и подают на бойки пресса. Захватив манипулятором за донную часть слитка, куют цапфу под захват из прибыли слитка. Затем в комбинированных бойках осуществляют протяжку годной части слитка на круг, проводят разметку заготовки, рубят и удаляют в отход прибыльную и донную части слитка, включая зоны положительной и отрицательной ликвации слитка (фиг.1).The ingot is heated to forging temperature and fed to the press head. Having grabbed the manipulator by the bottom of the ingot, they forge the pin to capture the ingot from profit. Then, in combined strikers, the suitable part of the ingot is pulled into a circle, the workpiece is marked, the profitable and bottom parts of the ingot, including the zones of positive and negative segregation of the ingot, are removed and disposed of (Fig. 1).
Полученную мерную заготовку вновь нагревают до ковочной температуры и подают на нижнюю плоскую плиту пресса. На плите верхним плоским бойком цилиндрическую заготовку осаживают - плющат на пластину, после чего манипулятором устанавливают пластину вертикально на нижней плите и в этом положении путем обжатий и кантовок проводят обкатку пластины на круг. Затем полученную заготовку кантуют на 90° и между плоскими плитами нажатием пресса производят правку торцов заготовки (фиг.2).The resulting measured billet is again heated to forging temperature and served on the lower flat plate of the press. On the plate with the upper flat striker, the cylindrical billet is deposited - flattened on the plate, after which the plate is mounted vertically on the bottom plate with the manipulator and in this position, by rolling and crimping, the plate is run into a circle. Then the resulting workpiece is turned over 90 ° and between the flat plates by pressing the press, the ends of the workpiece are edited (figure 2).
Вновь нагревают до ковочной температуры. На прессе устанавливают нижнюю плоскую плиту с центральным отверстием, на которой в свою очередь устанавливают нагретую заготовку. На верхний торец заготовки ставят полый прошивень и нажатием пресса верхним плоским бойком осуществляют прошивку центрального отверстия в заготовке. После прошивки осуществляют дополнительный нагрев заготовки.Reheat to forging temperature. A lower flat plate with a central hole is installed on the press, on which, in turn, a heated workpiece is mounted. A hollow stitch is placed on the upper end of the workpiece and, by pressing the upper flat striker, the central hole in the workpiece is flashed. After flashing carry out additional heating of the workpiece.
На столе пресса устанавливают козлы, нагретую заготовку надевают на дорн, после чего на козлах путем переменных обжатий и кантовок заготовки осуществляют ее раскатку до размеров поковки обечайки. Затем полученную обечайку правят на плоской нижней плите нажатием пресса как по торцам, так и образующей цилиндра (устранение эллипсности - фиг.3).Goats are installed on the press table, the heated workpiece is put on the mandrel, after which the goats are rolled to the dimensions of the forging of the shell by means of variable crimping and tilting of the workpiece. Then, the resulting shell is corrected on a flat bottom plate by pressing the press at both the ends and the cylinder generatrix (eliminating ellipse - Fig. 3).
Заявляемая последовательность операций позволяет из слитков промышленной выплавки любых сталей и сплавов достичь на готовом изделии - обечайке реактора (цилиндрического сосуда под давлением) максимума механических свойств в детали в направлении действия максимальных рабочих напряжений при работе.The inventive sequence of operations allows ingots of industrial smelting of any steel and alloys to achieve on the finished product - the shell of the reactor (cylindrical pressure vessel) of maximum mechanical properties in the part in the direction of the maximum operating stresses during operation.
В качестве примера выбран процесс изготовления поковки обечайки зоны патрубков реактора ВВЭР - 1000 из стали 15Х2НМФА - А.As an example, the process of manufacturing forgings of the shell of the zone of the nozzles of the VVER-1000 reactor from 15Kh2NMFA-A steel was selected.
Готовая обечайка с пробой имеет следующие размеры: диаметр наружный 4750 мм, внутренний - 3720 мм и высота 2700 мм. Масса поковки 151 т.The finished shell with the sample has the following dimensions: outer diameter 4750 mm, inner diameter 3720 mm and height 2700 mm. Forging weight 151 t.
Слиток массой 235 т нагрели в печи до температуры 1200°С и передали на стол пресса 120МН. В комбинированных бойках из прибыли слитка отковали цапфу диаметром 1100 мм. Захватив за цапфу манипулятором протянули слиток на диаметр 2360 мм, разметили блок на длине 4800 мм, отрубили донную и прибыльную часть слитка в отход. Передали блок на нагрев.An ingot weighing 235 tons was heated in a furnace to a temperature of 1200 ° C and transferred to a 120MN press table. In combined strikers, an axle with a diameter of 1100 mm was forged from the ingot profit. Having grabbed the trunnion with a manipulator, they extended an ingot to a diameter of 2360 mm, marked out a block on a length of 4800 mm, chopped off the bottom and profitable part of the ingot. They transferred the unit to heat.
Во втором выносе мерную заготовку установили вертикально на нижнюю плоскую плиту и нажатием пресса осадили заготовку до высоты 3000 мм. Затем провели кантовку осаженной заготовки на 90° на плоских плитах, осуществили поперечную осадку (плющение) заготовки до 2300 мм. После чего вновь провели кантовку заготовки на 90° и с помощью манипулятора обкатали на диаметр 3400 мм. Снова кантовали на 90° и провели правку торцов полученной заготовки и передали в печь на нагрев.In the second run, the measured workpiece was installed vertically on the lower flat plate and, by pressing the press, the workpiece was besieged to a height of 3000 mm. Then, the precipitated workpiece was turned over 90 ° on flat plates, transverse settlement (flattening) of the workpiece to 2300 mm was carried out. After that, the workpiece was again turned 90 ° and, with the help of the manipulator, it was run to a diameter of 3400 mm. Again turned over 90 ° and carried out the dressing of the ends of the obtained workpiece and transferred to the furnace for heating.
В третьем выносе заготовку установили на нижнюю плиту с отверстием и после установки в центре заготовки полого прошивня диаметром 900 мм нажатием пресса осуществили полную прошивку заготовки по высоте 2300 мм. Удалили «выдру» в отход, установили козлы и, насадив прошитую заготовку на дорн диаметром 800 мм, провели промежуточную раскатку заготовки на обечайку с наружным диаметром 3620 мм и внутренним - 1500 мм. Затем полученную обечайку насадили на оправку диаметром 1430 мм и протянули в комбинированных бойках до длины 2850 мм и диаметра 3300 мм. Сняли с оправки и, установив вертикально на плоской плите, выровняли торцы до высоты 2700 мм. После чего посадили в печь на нагрев.In the third runaway, the workpiece was installed on the bottom plate with a hole, and after installation in the center of the workpiece, a hollow piercing with a diameter of 900 mm was pressed by pressing the press and completely piercing the workpiece with a height of 2300 mm. They removed the otter into the waste, installed the goats and, having planted the stitched blank on a mandrel with a diameter of 800 mm, carried out an intermediate rolling of the blank on a shell with an outer diameter of 3620 mm and an inner diameter of 1500 mm. Then, the resulting shell was planted on a mandrel with a diameter of 1430 mm and extended in combined strikers to a length of 2850 mm and a diameter of 3300 mm. Removed from the mandrel and set vertically on a flat plate, aligned the ends to a height of 2700 mm. Then they put him in a furnace for heating.
В четвертом выносе провели раскатку заготовки до окончательных размеров поковки: наружного диаметра 4750 мм, внутреннего 3720 мм и высоты 2700 мм. Провели правку торцов и эллипсности с этого же нагрева на плоских плитах.In the fourth run, the workpiece was rolled to the final forgings: outer diameter 4750 mm, inner 3720 mm and height 2700 mm. We carried out the editing of the ends and ellipses from the same heating on flat plates.
Предлагаемый способ позволяет изготавливать обечайки реактора не только с максимальными физико-механическими свойствами в требуемом направлении, но и не допускает выхода шнуров зональной ликвации слитка на свариваемые поверхности обечайки реактора. При сварке между собой обечаек корпуса реактора именно в местах выхода шнуров образуются горячие трещины. Поэтому для снижения зональной ликвации в слитках при выплавке реакторных сталей применяют сверхчистые (по примесям) исходные материалы. А это значительно удорожает как сам процесс изготовления слитка, так и стоимость деталей.The proposed method allows to produce the shell of the reactor, not only with the maximum physico-mechanical properties in the desired direction, but also does not allow the cords of the zone segregation of the ingot on the welded surface of the shell of the reactor. When the shells of the reactor vessel are welded together, it is in the places where the cords exit that hot cracks form. Therefore, to reduce zonal segregation in ingots during smelting of reactor steels, ultra-pure (impurities) starting materials are used. And this significantly increases the cost of the process of manufacturing the ingot, as well as the cost of parts.
Так как предлагаемый способ позволяет избежать наличия вышеуказанных дефектов на обечайках, то при его использовании возможно применение для изготовления аналогичных изделий сталей обычной выплавки. При этом обеспечивается полная равномерность свойств и структуры по высоте обечайки.Since the proposed method avoids the presence of the above defects on the shells, when it is used, it is possible to use conventional smelting steels for the manufacture of similar products. This ensures complete uniformity of properties and structure along the height of the shell.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010129195/02A RU2449852C2 (en) | 2010-07-15 | 2010-07-15 | Method of producing reactor shell ring |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010129195/02A RU2449852C2 (en) | 2010-07-15 | 2010-07-15 | Method of producing reactor shell ring |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010129195A RU2010129195A (en) | 2012-01-20 |
| RU2449852C2 true RU2449852C2 (en) | 2012-05-10 |
Family
ID=45785327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010129195/02A RU2449852C2 (en) | 2010-07-15 | 2010-07-15 | Method of producing reactor shell ring |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2449852C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3353457A (en) * | 1965-10-22 | 1967-11-21 | Walker Mfg Co | Method of making a tubular element |
| DE2413931A1 (en) * | 1974-03-20 | 1975-10-02 | Anvar | Sheet metal rolling and curving machine - curving rolls locked in position on either side of forming roll |
| SU863136A1 (en) * | 1980-01-21 | 1981-09-15 | Научно-Производственное Объединение По Технологии Машиностроения "Цниитмаш" | Method of producing shells having bosses on outer surface |
| SU1747227A1 (en) * | 1989-11-24 | 1992-07-15 | Научно-Производственное Объединение По Технологии Машиностроения "Цниитмаш" | Method of making forgings from ingots |
-
2010
- 2010-07-15 RU RU2010129195/02A patent/RU2449852C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3353457A (en) * | 1965-10-22 | 1967-11-21 | Walker Mfg Co | Method of making a tubular element |
| DE2413931A1 (en) * | 1974-03-20 | 1975-10-02 | Anvar | Sheet metal rolling and curving machine - curving rolls locked in position on either side of forming roll |
| SU863136A1 (en) * | 1980-01-21 | 1981-09-15 | Научно-Производственное Объединение По Технологии Машиностроения "Цниитмаш" | Method of producing shells having bosses on outer surface |
| SU1747227A1 (en) * | 1989-11-24 | 1992-07-15 | Научно-Производственное Объединение По Технологии Машиностроения "Цниитмаш" | Method of making forgings from ingots |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010129195A (en) | 2012-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106180535B (en) | A kind of free forging method for improving rotor forging quality | |
| CN105414428A (en) | Forging technique for cake forgings | |
| RU2741046C1 (en) | Method for production of large-size contour annular article from heat-resistant nickel-base alloy | |
| CN105834346B (en) | A kind of forging method for the steel ingot inner void type defect that efficiently healed using small pressure | |
| RU2374028C1 (en) | Production method of gas turbine engine disk | |
| RU2449852C2 (en) | Method of producing reactor shell ring | |
| RU2380209C1 (en) | Method for manufacturing of hollow blade | |
| RU2703764C1 (en) | Method for production of large-size annular part of gas turbine engine from heat-resistant nickel-base alloy | |
| RU2392086C1 (en) | Method of reactor shell manufacturing | |
| RU2389581C1 (en) | Method to produce disk | |
| CN113020313A (en) | Ledeburite die steel seamless steel tube and preparation method thereof | |
| RU2412777C1 (en) | Method of forging reactor bottom (cover) from cake | |
| RU2468882C1 (en) | METHOD OF MAKING INTERMEDIATE BLANKS FROM (α+β)-TITANIUM ALLOYS | |
| CN107052222B (en) | A kind of the gathering stock forming method and forging method of large axis forging | |
| CN111644552B (en) | Forging method of multistage step roller with cone frustum | |
| CN111014545A (en) | Convex upsetting disc for quick forging machine and application of convex upsetting disc to forging large forging stock | |
| RU2036745C1 (en) | Large-size shafts forging method | |
| RU2792019C1 (en) | Method for manufacturing large-sized circular profile products from corrosion-resistant heat-resistant steel | |
| CN113798420B (en) | Forging method of non-magnetic retaining ring of 1Mn18Cr18N of turbogenerator | |
| RU2537682C2 (en) | PRODUCTION OF 377×14-60 mm SEAMLESS HOT-ROLLED PIPES FOR STEAM BOILERS, STEAM PIPELINES AND MANIFOLDS OF PLANTS WITH HIGH AND SUPERHIGH STEAM PARAMETERS FROM ESR INGOTS OF "10Х9МФБ-Ш"-GRADE STEEL | |
| RU2522512C1 (en) | PRODUCTION OF 299×10-60 mm SEAMLESS HOT-ROLLED PIPES FOR STEAM BOILERS, STEAM PIPELINES AND MANIFOLDS OF PLANTS WITH HIGH AND SUPERHIGH STEAM PARAMETERS OF "10Х9МФБ-Ш"-GRADE STEEL | |
| SU940983A1 (en) | Large ingot forging method | |
| RU2042466C1 (en) | Shaft forging method | |
| Lazorkin et al. | New technologies of forging of ingots and blanks by four dies in open-die forging presses | |
| RU2465979C1 (en) | Method of making ring articles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120716 |