[发明专利]核电用压力容器一体化封头、其封头板坯及锻造成型方法

摘要

本发明公开了一种核电用压力容器一体化封头、其封头板坯及锻造成型方法。核电用压力容器一体化封头，在封头主体上的人孔座和管孔座，封头主体呈球冠结构，人孔座及管孔座和封头主体锻为一整体，人孔和管孔的孔中心线相交于封头主体所在球的球心处。封头板坯的板坯主体呈圆板状结构，其一面设有两个人孔圆台和两个管孔圆台，另一面为大锥角圆台面。其锻造型方法包括以下步骤钢锭加热；锻坯下料；锻坯镦拔；模锻成型；板坯热处理；板坯粗加工；封头成型；封头冲孔；锻件热处理；锻件机加工；性能热处理；成品加工。本发明不仅实现了蒸汽发生器封头的一体化成型，而且锻件组织均匀密实、金属流线完整、锻件纤维组织和外形更趋一致。

主权项

一种核电用压力容器一体化封头的锻造成型方法，其特征在于：该一体化封头的锻造成型方法包括以下步骤：（1）钢锭加热：将钢锭在加热炉中加热至580℃—620℃，保温3小时，再以55℃/ h—60℃/ h的加热速度加热至830℃—870℃，保温4小时；再以78℃/ h—82℃/ h加热速度加热至1130℃—1170℃，保温4小时；再以78℃/ h—82℃/ h加热速度加热至1210℃—1240℃，保温1小时；（2）锻坯下料：将上述加热钢锭从炉中取出切剁头尾，冒口端切剁量为钢锭重量的12%—16%，尾端切剁量为钢锭重量的8%—10%，去除氧化层形成锻坯；（3）锻坯镦拔：将切剁头尾的锻坯镦粗，镦粗比为3.0—3.5；镦粗后再将锻坯拔长成圆柱状，拔长比为3.0—3.5；锻坯镦拔温度控制在800℃—1240℃范围内；（4）模锻成型：将拔长成圆柱状的锻坯放至带有四孔的展宽砧上镦粗成封头板坯，该封头板坯正面为大锥角圆台面，封头板坯反面的四个圆台分别与核电用压力容器一体化封头的人孔座和管孔座位置相对应；（5）板坯热处理：将封头板坯空冷至640℃—660℃，保温4—6小时；再空冷至300℃—400℃，保温4—6小时后；以45℃/ h— 50℃/ h的加热速度加热至640℃—660℃，保温50—60小时，炉冷至180℃时出炉至室温；（6）板坯粗加工：将上述经热处理的封头板坯进行机加工，去除封头板坯的毛刺和凹凸面，使封头板坯正面的大锥角圆台面、封头板坯反面的四个圆台表面平整；（7）封头成型：将上述经机加工的封头板坯加热至1240℃后，移放至带有中心孔的环状模进行冲压成型，封头板坯反面的四个圆台位于环状模的中心孔位置，球头冲模位于封头板坯正面的大锥角圆台面向下冲压，以形成半球封头坯件；（8）封头冲孔：以对应冲孔的圆台端面为支承面将上述半球封头坯件放于冲压砧板上，冲杆从上方向下依次冲压对应孔，从而形成具有两个人孔和两个管孔的封头冲压件；（9）锻件热处理：将上述封头锻件温度控制至905℃—925℃，保温6—8小时，再空冷至300℃—400℃，保温4—6小时后，再以45℃/ h— 50℃/ h的加热速度加热至640℃—660℃，保温12—14小时，炉冷至180℃时出炉空冷；（10）锻件机加工：对上述经热处理的封头锻件进行机加工成封头粗成品；（11）性能热处理：对封头粗成品先进行淬火处理，再进行调质处理，该淬火处理工艺为：将封头粗成品加温至600℃后保温2‑3小时，再以90℃/ h—100℃/ h加温至935℃—955℃，保温2—3小时后水冷；将经淬火处理后的封头粗成品加温至400℃，保温2—3小时，再以45℃/ h—50℃/ h的加温速度加热至635℃—655℃，保温6—7小时后空冷至室温，以完成调质热处理；（12）成品加工：对上述经性能热处理的封头粗成品进行取样，并对试样进行理化试验，将达到理化试验技术条件的封头粗成品进行机加工至合格的封头成品。