一種核電主管道用直管鍛坯的模具工裝以及鍛造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種核電主管道用直管鍛坯的模具工裝以及鍛造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]美國西屋公司設(shè)計的第三代先進AP1000壓水堆核電技術(shù)是目前世界上二代、二代加核電技術(shù)的更新?lián)Q代機型，其主要優(yōu)點是使用壽命從以前的40年增加到了 60年，單堆裝機容量達到125萬千瓦。AP1000主管道由二代、二代加的不銹鋼分段鑄件焊接形式改為超低碳加氮奧氏體不銹鋼帶管嘴一體化大口徑彎管，每個回路包括兩根熱段、四根冷段、五根波動管，而且由于采用整體鍛造管，不存在焊縫，也大大降低了核電站在役檢查工作量。AP1000主管道設(shè)計理念的創(chuàng)新，對鋼的化學(xué)成分、晶粒度控制以及后續(xù)彎管的橢圓度、減薄量等技術(shù)指標(biāo)提出了更高的要求，堪稱世界級的技術(shù)難題。按常規(guī)的制造方法雖可滿足要求，但制造難度大，加工余量大，生產(chǎn)周期長。
[0003]主管道鍛件由于沒有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，晶粒度尺寸不能用熱處理方法細化，只能靠所選用的鍛造過程的工藝參數(shù)來控制；避免無鍛比鍛造和控制終鍛溫度是保證主管道鍛件晶粒組織合格的兩種常用方法。
[0004]主管道鍛件在鍛造溫度區(qū)間晶粒容易長大，如鍛造時沒有足夠的變形量，晶粒將迅速長大到不可接受的程度。且主管道鍛件可鍛性差，最后一火的變形量往往難以保證；而主管道鍛件熱處理時沒有相變，不能通過后續(xù)熱處理來細化晶粒，鍛壓時的終鍛溫度彡 850。。。
[0005]現(xiàn)有鍛壓技術(shù)中一直采用I鐓2拔工序，具體工序為:拔長一鐓粗、拔長一號印拔長一完工。鍛造過程中因變形量大，鍛件容易產(chǎn)生裂紋，并且采用空氣冷卻，裂紋清理周期長，最后一火，也就是第八火的變形量往往難以保證。且實際產(chǎn)品晶粒度僅為3.5-4級，比要求的多2.7級富裕量稍不足。這種方法生產(chǎn)鍛件加工余量大，產(chǎn)品制造成本高，生產(chǎn)周期長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了簡化鍛造工藝，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短產(chǎn)品加工周期，本發(fā)明提供一種核電主管道用直管鍛坯的模具工裝以及鍛造方法。
[0007]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種核電主管道用直管鍛坯的模具工裝，包括用于鍛造形砧的上模和用于修整管嘴的下模，所述上模和所述下模通過定位槽匹配連接。
[0008]作為優(yōu)選，所述定位槽設(shè)置在所述上模上。
[0009]作為優(yōu)選，所述定位槽設(shè)置在所述下模上。
[0010]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明還公開了一種核電主管道用直管鍛坯的鍛造方法，包括如下步驟，
[0011]步驟(I):以奧氏體不銹鋼為坯料，車削鋼錠引錠板和鋼錠表層，并碳刨倒圓角；
[0012]步驟⑵:對步驟(I)對車白后的鋼錠表面預(yù)變形；
[0013]步驟(3):對步驟⑵得到的鍛坯兩次次鐓粗、拔長并號印開坯；
[0014]步驟(4):對步驟(3)得到的鍛坯，預(yù)成型管身和管嘴法蘭，然后回爐保溫950°C?1050 °C,
[0015]步驟(5):采用權(quán)利要求1所述的核電主管道用直管鍛坯的模具工裝對步驟(4)得到的鍛坯修整。
[0016]作為優(yōu)選，步驟(I)中采用冷態(tài)車白的方式去除鋼錠以及鋼錠引錠板表面的黑皮。
[0017]作為優(yōu)選，步驟⑵中變形量為30?50mm。
[0018]作為優(yōu)選，步驟(3)包括以下步驟:將所述鍛坯冷卻至室溫，清理鍛造過程中鍛坯產(chǎn)生的裂紋。
[0019]作為優(yōu)選，采用水冷的方式將所述鍛坯冷卻至室溫。
[0020]作為優(yōu)選，所述步驟(5)中對步驟(4)得到的鍛坯修整過程是:將所述鍛坯放入下模中，將所述下模和所述鍛坯整體放置在壓機的臺面上，對準(zhǔn)后，安裝所述上模，所述上模通過定位槽配合所述下模，所述上模和所述下模共同包容鍛坯，露出所述鍛坯的管嘴，采用壓機施壓；待壓好一面后，翻轉(zhuǎn)鍛坯，再對鍛坯壓另一面施壓，重復(fù)上述動作，至將管嘴法蘭修整成矩形，使產(chǎn)品成型，滿足所需尺寸。
[0021]作為優(yōu)選，所述步驟(5)對鍛坯修整的溫度為950°C?1050°C。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的核電主管道用直管鍛坯的鍛造方法，操作簡單，采用本發(fā)明提供的核電主管道用直管鍛坯的模具工裝對鍛坯的修整操作，操作簡單，既能修整鍛坯外形，減少鍛造加工余量，縮短產(chǎn)品加工周期，降低產(chǎn)品制造成本；還能保證管嘴足夠的變形量，鍛造的核電主管道直管鍛坯壓下量增加150?300_，最后一火的臨界變形量增加了 7%?10%，也就是最后一火的臨界變形量可以達到27%?30%，有效的控制和細化晶粒，提尚廣品的質(zhì)量。
【附圖說明】
[0023]圖1a是本發(fā)明一具體實施例的核電主管道用直管鍛坯的模具工裝的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖1b是上模的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖1c是下模的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2是本發(fā)明一具體實施例的核電主管道用直管鍛坯的鍛造方法流程圖；
[0027]圖3是步驟(4)得到的鍛坯的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4是核電主管道用直管鍛坯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖中所示:1、上模，2、下模，3、定位槽，4、管嘴，5、管嘴法蘭，6、管身，7、倒圓角。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細描述。
[0031]請參考圖4，一種核電主管道用直管鍛坯的模具工裝，用于鍛造核電主管道用直管鍛坯，核電主管道用直管鍛坯包括管嘴4、管嘴法蘭5、管身6，管身6兩端設(shè)有倒圓角7。
[0032]請參考圖1a至圖lc，該核電主管道用直管鍛坯的模具工裝包括用于鍛造形砧的上模I和用于修整管嘴4的下模2，所述上模I和所述下模2通過定位槽3匹配連接。所述定位槽3設(shè)置在所述上模I上，也可以設(shè)置在所述下模2上。
[0033]請參考圖2，一種核電主管道用直管鍛坯的方法，其流程為冷態(tài)車白倒圓角一輕壓滾圓一兩次鐓粗、拔長一號印拔長一完工一修整尺寸，具體如下:
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