[实用新型]核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及核电设备领域，具体而言，涉及一种核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置。

背景技术

核电主蒸汽超级管道是指反应堆安全壳外从主蒸汽管线的安全壳机械贯穿件起，至主蒸汽管线横向限制件下游第一道焊缝止的一段饱和蒸汽管道。核电主蒸汽超级管道热工参数高，焊缝多，受力复杂，尤其在事故工况下所受冲击力大，为了确保核电站的顺利运行，核电主蒸汽超级管道必须具有较高的安全性。国内外厂家在研发核电主蒸汽超级管道管嘴成型工艺工装上均做了大量工作。核电主蒸汽超级管道分四个管段，每根管段上分布数量、大小不一的管嘴，而且要求这些管嘴和管坯是一体成型。

现有工艺都是在管坯上预先钻出预制孔，然后加热预制孔的变形区，在高温下利用内外模具挤压成形管嘴。主要的区别是采用的加热方法和成形方法以及选用的各参数不同，下面介绍现有核电主蒸汽超级管道的成形方法和装置：

一种方法是采用火焰来加热预制孔的变形区，借用动力设备从外面施力拉拔管嘴的方式成型管嘴。为此设计了庞大的龙门架工装，跨过管嘴的外轮廓，与管嘴的凸模连接，成形管嘴。但是火焰加热的时间较长，每次加热约用4小时，加热效率很低，热影响区较大。而且当温度达到要求后，安装模具耗费的时间也长，造成管嘴局部加热的温降很大，不利于管嘴的后续成形。同时，拉杆的尺寸受到预制孔大小的限制，由此对拉杆的材料和性能要求很高，而且只能分阶段拉拔成形，基本需要经过3～4次加热，利用3～4个凸模并经过3～4次成形才能完工一个管嘴制作，如此多次数的成形，对管嘴材料的冲击韧性和管嘴的成形精度不利；

另外一种方法是利用专用的火焰加热器，将凸模固定，压机压动弹簧基座上的管坯向下运动，成形管嘴。此方法的加热效率同样不高，而且需要一根很粗很长的梁支撑凸模，此根梁两侧支撑点的力矩不同，会产生变形挠度，直接影响管嘴的成形精度。

因此，如何能同时规避综上缺陷，从而大大缩短管嘴制造时间、减少管嘴的成形次数，并提高管嘴的制造精度，是亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题或者至少之一，本实用新型提供了一种核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置，可采用电磁感应加热或电接触加热的方法，该种方法控制加热温度和加热区域范围比较灵活，且加热效率较高，热影响区和热损耗也较小，制造管嘴过程中能对管嘴精确定位，以保证管嘴间的相对位置；而且可一次顶拔成形一个管嘴，其成形一个管嘴的时间不足一小时，有效提高了管嘴的制作效率。

有鉴于此，本实用新型提供了一种核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置，包括：上模、凸模、底胎、凸模驱动部件和加热装置，所述上模内开有成形所述管嘴的模制孔；所述底胎用于支撑所述核电主蒸汽超级管道的管坯，所述凸模和所述凸模驱动部件位于所述管坯的内部且所述凸模安装在所述凸模驱动部件上；所述加热装置可移动至所述管坯的预制孔的上方并可对所述预制孔的变形区进行加热，所述上模可贴合在所述管坯上，所述凸模驱动部件可驱动所述凸模向所述模制孔内顶拔所述管坯的所述预制孔的变形区。

本实用新型提供的核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置采用凸模向上模的模制孔内顶拔预制孔的变形区的方式制作管嘴，可采用电磁感应加热或电接触加热的方法对预制孔的变形区进行加热，该种方法控制加热温度和加热区域范围比较灵活，且加热效率较高，热影响区和热损耗也较小，制造管嘴过程中能对管嘴精确定位，以保证管嘴间的相对位置；而且可一次顶拔成形一个管嘴，其成形一个管嘴的时间不足一小时，有效提高了管嘴的制作效率。

其中，加热装置可在半小时内将预制孔的变形区的加热温度加热到设定范围内，有效降低了加热时间，提高了加热效率，而且有利于晶粒形核，保证了制成管嘴的力学性能。

根据本实用新型的一个实施例，所述上模的下部设置有上半通槽，所述上半通槽的槽底设置有所述模制孔，所述底胎的上部设置有下半通槽；所述上模贴合在所述管坯上时所述上半通槽和所述下半通槽围成管坯定位孔，所述管坯安装在所述管坯定位孔内，管坯定位孔可对管坯进行定位，并可保证管嘴制成后管坯的椭圆度变化量在小于0.5%的范围内。

根据本实用新型的一个实施例，所述凸模的顶端可呈锥形或者椭圆弧形，便于凸模的顶端伸入预制孔内，以保证管嘴顺利成形，并提高了制成的管嘴内表面的光滑度。

根据本实用新型的一个实施例，所述凸模的轴线沿竖直方向设置，所述凸模驱动部件沿竖直方向驱动所述凸模移动，所述上模贴合在所述管坯上时所述模制孔的轴线与所述凸模的轴线重合。