[发明专利]一种核岛主轴的锻造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种核岛主轴的锻造方法。

背景技术

根据我国中长期核电发展规划，到2020年我国核能发电总量将达到4000万千瓦。为了适应我国核电发展的速度，我国正在积极研究核岛中各个关键设备的制造工艺。

压水堆一回路冷却剂循环泵，也就是主泵是核安全一级设备，主轴和护环是主泵最重要的两个组成部件，因此主轴作为核电站中重要组成部件，其安全性至关重要。如何锻造高性能的主轴，提高其强度、韧性以及耐腐蚀性是我国核工作人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够消除核岛主轴内部缺陷，提高核岛主轴安全使用寿命的核岛主轴的锻造方法。

为达到上述目的，本发明的核岛主轴的锻造方法包括以下步骤：

(1)选材，选择具有如下重量百分比的钢锭：C≤0.35％，Si≤0.80％，Mn≤2.00％，P≤0.020％，S≤0.015％，11.50％≤Ni≤12.50％，17.00≤Gr≤18.20％，2.25％≤Mo≤2.75％，N≤0.080％，B≤0.0010％，Cu≤0.50％，Co≤0.10％，Nb≤0.15％，余量为Fe和杂质；

(2)装炉第一次加热，将选用的钢锭装入室式天然气加热炉中进行加热，加热温度为1250～1280℃，并在该1250～1280℃温度范围内保温5～6小时；

(3)锻造，在8MN液压机上对加热后的钢锭进行两次镦拔，保证第一次镦拔比为：1.3≤镦粗比≤1.5，1.1≤拔长比≤1.3，第二次镦拔比为：1.0≤镦粗比≤1.2，0.8≤拔长比≤1.0，并保证始锻温度为1250～1280℃，终锻温度≥850℃；

(4)装炉第二次加热，将锻造后的钢锭装入室式天然气加热炉中进行加热，加热温度为1050～1100℃，并在该1050～1100℃温度范围内保温2～3小时；

(5)锻压成型，将步骤(4)中所得的钢锭在8MN液压机上锻压成符合尺寸的锻件；

(6)热处理，将步骤(5)所得的锻件加热到920～980℃，并在该920～980℃温度范围内保温6～10小时，然后将锻件空冷至室温。

优选地，步骤(2)中，从点火直到升温至1260℃，升温速度≤180℃/h，如此能够使锻件内部缺陷基本消除；

优选地，步骤(2)中加热温度为1260～1270℃；

优选地，步骤(3)中第一次镦拔比为：1.35≤镦粗比≤1.45，1.15≤拔长比≤1.25，第二次镦拔比为：1.05≤镦粗比≤1.15，0.85≤拔长比≤0.95；

优选地，步骤(4)中加热温度为1070～1080℃；

优选地，步骤(6)中将锻件加热到950～960℃。

本发明的有益效果：本发明的核岛主轴的锻造方法通过将耐高温、抗腐蚀性良好的钢锭前期高温加热锻压焊合内部缺陷，后期低温加热成型细化内部组织，能够达到相关的超声波探伤要求及晶粒度要求，保证核岛主轴的安全可靠性。

具体实施方式

为了更加清楚地说明本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步描述。

实施例1：

本发明的核岛主轴的锻造方法包括以下步骤：

(1)选材，选择具有如下重量百分比的钢锭：C≤0.35％，Si≤0.80％，Mn≤2.00％，P≤0.020％，S≤0.015％，11.50％≤Ni≤12.50％，17.00≤Gr≤18.20％，2.25％≤Mo≤2.75％，N≤0.080％，B≤0.0010％，Cu≤0.50％，Co≤0.10％，Nb≤0.15％，余量为Fe和杂质；该组分的钢锭耐高温、抗腐蚀性好，经过大量实验证明是核岛主轴的最佳材料。钢锭为圆柱形，其直径Φ≥600mm；

(2)装炉第一次加热，将选用的钢锭装入室式天然气加热炉中进行加热，加热温度为1260℃，并在该1260℃温度范围内保温6小时，其中钢锭从点火直到升温至1260℃，升温速度≤180℃/h；

(3)锻造，在8MN液压机上对加热后的钢锭进行两次镦拔，保证第一次镦拔比为：镦粗比为1.3，拔长比为1.1，第二次镦拔比为：镦粗比为1.0，拔长比为0.8，并保证始锻温度为1260℃，终锻温度≥850℃；

(4)装炉第二次加热，将锻造后的钢锭装入室式天然气加热炉中进行加热，加热温度为1070℃，并在该1070℃温度范围内保温不超过3小时；

(5)锻压成型，将步骤(4)中所得的钢锭在8MN液压机上锻压成符合尺寸的锻件；