[发明专利]核设备封头的制造方法

权利要求书

1.一种核设备封头的制造方法，其包括以下步骤：

选择母材 选择符合国标的Q245R钢板作为母材，且所述母材的力学性能在经过280℃-320℃的热处理后比在常温下提高20%-50%，其中，所述母材是通过快速轧制冷却的方法制造的，且所述母材在常温下的拉伸参数为：屈服强度R_p0.2为296 MPa、抗拉强度R_m为496 MPa、断后伸长率A_50mm为37.0%和Z向拉伸长率为72.0%，300℃时的拉伸参数为：R_p0.2为204 MPa、R_m为462 MPa；-20℃时的平均冲击能为76 J、且最小冲击能为25 J；平均断面收缩率为75.3%、且最小断面收缩率为75%；

或者所述母材在常温下的拉伸参数为：屈服强度R_p0.2为294 MPa、抗拉强度R_m为506MPa、断后伸长率A_50mm为38.2%和Z向拉伸长率为79.0%；300℃时的拉伸参数为：R_p0.2为200MPa、R_m为456 MPa；-20℃时的平均冲击能为80 J，且最小冲击能为25 J；平均断面收缩率为76%，且最小断面收缩率为75%；

选择焊材 选择与所述母材相同的Q245R钢板原材料作为焊材，对所述焊材进行热处理模拟试验并检测力学性能，且检测得到的力学性能符合封头的对应力学性能指标，其中，所述热处理模拟试验采用的热处理工艺参数为：正火处理温度900-930℃、正火处理时间240-280 min、回火处理温度600-630℃、回火处理时间90-110 min、退火处理温度600-650℃和退火处理时间9.5-10.5 h；

模拟仿真 采用模拟仿真软件模拟封头产品成型过程，通过残余应力分析，壁厚分布情况，选择得到封头压制参数；

焊接处理 采用所述焊材将多个所述母材焊接在一起，并对焊缝进行射线探伤，排除所述焊缝中的缺陷，得到无缺陷焊接试件；

冲压处理 根据所述模拟仿真的步骤中选择得到的所述封头压制参数，将所述无缺陷焊接试件随封头产品进行压制，得到冲压试件，其中，该步骤中热压成形的温度为800℃-1100℃；

热处理 依据所述选择焊材的步骤中采用的所述热处理工艺参数，先对所述冲压试件在900-930℃正火处理240-280 min，再在600-630℃回火处理90-110 min，然后在600-650℃退火处理9.5-10.5 h，之后进行力学性能测试，筛选出力学性能合格的封头试件；

制备成品 对所述封头试件依次进行表面处理、无损检测和尺寸测量处理，以得到封头成品。

2. 根据权利要求1所述的核设备封头的制造方法，其特征在于，所述焊材的长度不小于1000 mm，单边宽度不小于板厚的3倍且不小于150 mm。

3.根据权利要求1所述的核设备封头的制造方法，其特征在于，在所述模拟仿真的步骤之后和所述焊接处理的步骤之前，它还包括以下步骤：先对所述母材进行100%超声检测，并标识出缺陷位置；然后避开所述母材上的缺陷位置进行下料切割处理，并对切割后的母材的边缘进行打磨，露出金属光泽。

4.根据权利要求1-3任一项所述的核设备封头的制造方法，其特征在于，所述焊接处理的步骤包括先对所述母材的焊缝进行预热，再将焊料焊接在所述母材的焊缝延长线上，焊接后立即进行消氢处理，消氢处理后进行焊缝打磨与所述母材平齐，并对焊缝进行抛磨处理。

5.根据权利要求1-3任一项所述的核设备封头的制造方法，其特征在于，所述热处理步骤中的力学性能测试包括拉伸试验、冲击试验、高温拉伸试验和纵向拉伸试验。

6.根据权利要求1-3任一项所述的核设备封头的制造方法，其特征在于，所述制备成品的步骤包括：对所述封头试件的内外表面进行表面处理，并进行MT+PT检测，筛选出无缺损的封头试件；对无缺损的封头试件进行全尺寸测量，得到所述封头成品。