[发明专利]核电压力容器的顶盖锻造方法

说明书

本发明提供一种核电压力容器的顶盖锻造方法，首先将钢锭锻制成一定尺寸的坯料后，在一定的模具中进行大变形量镦粗和旋转镦剥以及冲型进行预成型；然后采用第一套终成型模具碾压坯料，使其斜面部分产生金属两向流动，预制出部分凸台；之后采用第二套终成型模具，用旋转砧碾压，拉长球形壳体，同时使金属往凸台所在位置继续流动，挤压出管嘴凸台，保证锻件满足工艺尺寸要求。该解决方案既考虑异型锻件成型，同时考虑了凸台成型的晶粒状况。即采用的凸台分步成型法在两个火次中保证凸台都产生了变形，防止该处因多火次无变形而导致晶粒异常长大。

技术领域

本发明涉及金属材料锻造领域，特别涉及一种核电压力容器的顶盖锻造方法。

背景技术

AP1000核电系统是中国从西屋公司引进的第三代核电系统，它具有技术先进、效率高、安全性能好等特点，将是我国未来几十年发展的主要堆型，一体化顶盖是压力容器中重要锻件。

如图1-图4所示，以往AP1000的顶盖成型方法为：先锻造出圆板坯(图1所示)，再在模具中预成型(图2所示)，然后在模具中碾压成型(图3、图4所示)。该成型方法仅考虑顶盖的成型，而管嘴是在后续的步骤中用堆焊的方法成形的，如图5所示。该方式要在焊接前做焊接评定，且对焊缝的检测严格，制造周期长，成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，需要提供一种核电压力容器的顶盖锻造方法，以减少设备焊缝和在役检查工作量，提高核电站安全性和可靠性。

为解决该技术问题，本发明提供一种核电压力容器的顶盖锻造方法，包括以下步骤：

步骤一，将钢锭热送切冒，烧剥T肩；

步骤二，在钢锭底部逐压钳把；

步骤三，对钢锭进行宽砧强压拔方，中心压实；

步骤四，镦粗步骤三后的钢坯，宽砧强压拔方，中心压实；

步骤五，镦粗步骤四后的钢坯，拔长，开坯；

步骤六，将步骤五后的钢坯放置在第一下模中镦粗，并采用上砧旋转镦剥；经过此步骤后的钢坯形状为底部带有凸台的倒梯形体；

步骤七，将步骤六后的钢坯采用第一上模冲压，在钢坯的上部冲出凹坑的同时外侧贴紧第一下模；

步骤八，将步骤七后的钢坯放入第二下模，同时采用第二上模碾压预成型；

步骤九，将步骤八后的钢坯采用第三上模碾压成型，平整法兰完工，所述第三上模外轮廓形状与最终成型的顶盖内腔截面形状相匹配，最终成型的顶盖包括半球形顶盖本体、凸台及法兰，其中法兰直径为4950毫米-5100毫米，法兰高度为950毫米-1100毫米，顶盖底部带凸台的直径是3450毫米-3750毫米，凸台高度为850毫米。

优选地，所述步骤二后钢锭锭身为锥形圆台体，锭身顶部直径3564毫米，锭身底部直径2750毫米，锭身高度为4120毫米，钳把直径为1470毫米，钳把长度为1400毫米。

优选地，所述步骤三后的钢锭的锭身宽度为2600毫米。

优选地，步骤四中钢坯镦粗后锭身直径为3900毫米，拔长后锭身宽度为2600毫米。

优选地，步骤五中钢坯镦粗后锭身直径为3900毫米，拔长后锭身直径为2850毫米。

优选地，步骤六中钢坯先进行50％以上大变形量的整体镦粗，再采用1600毫米宽上砧大进砧量旋转镦剥。

优选地，步骤七后钢坯的直径为4700毫米，高度为1900毫米。

优选地，步骤八中的第二下模的内表面形状为带有台阶的半球形。

优选地，步骤八中的第二上模为圆弧加直段的条形砧。