[发明专利]一种带法兰筒体与椭圆封头一体化锻件的锻造方法

说明书

本发明涉及锻造工艺领域，公开了一种带法兰筒体与椭圆封头一体化锻件的锻造方法。所述方法包括：将预制的坯料在第一模具中进行局部镦粗，得到带法兰的镦粗坯料，第一模具为一开口套筒状模具，其内腔形状与所需锻件套筒部分形状一致；将镦粗坯料放置在第二模具中，使用冲头锻出中心孔，得到带法兰筒体的平封头锻件；将平封头锻件放置在第三模具中，使用冲头对中心孔进行冲压，锻出椭圆封头，得到带法兰筒体与椭圆封头的一体成型锻件。本发明提供的带法兰筒体与椭圆封头一体化锻件的锻造方法，使得带法兰的筒体与椭圆封头一体化锻件整体成型并符合锻件技术要求，且可以最大程度的使锻件的形状和尺寸接近产品最终的尺寸，提高锻件的材料利用率。

技术领域

本发明涉及锻造工艺领域，具体是一种带法兰筒体与椭圆封头一体化锻件的锻造方法。

背景技术

核电小堆，即小型先进模块化多用途反应堆，拥有小型化、模块化、一体化、非能动等先进革新型技术，具有安全性高、灵活性好、用途广泛等优势，在核能源领域广泛使用。

在核电小堆的零部件中，带法兰盲孔类下筒体是反应堆中的最重要锻件之一，反应堆压力容器下筒体锻件由法兰、筒体和椭圆封头组成。目前针对这一锻件的生产工艺主要是将一圈管嘴(锻造中转化为法兰)与筒体结合锻造成型，而将椭圆封头单独锻造成型，再将二者焊接起来，实质上锻造出来的锻件由三个部件锻造而成，为了确保设备的安全、可靠，经常需要对该锻件的焊缝进行检查。

可见，现有的带法兰筒体与椭圆封头的锻件由多个部分锻造而成，工艺复杂，制作成本高，而且由此增加了设备检查的工作量，而且在核电小堆进行反应时，无法确保锻件的安全性和可靠性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种带法兰筒体与椭圆封头一体化锻件的锻造方法，能够现有技术工艺复杂、成本高以及存在安全隐患的问题。

本发明是这样实现的，一种带法兰筒体与椭圆封头一体化锻件的锻造方法，包括如下步骤：

将预制的坯料在第一模具中进行局部镦粗，得到带法兰的镦粗坯料，所述第一模具为一开口平底套筒状模具，其内腔形状与所需锻件筒体部分形状一致；

将所述镦粗坯料放置在第二模具中，使用冲头锻出中心孔，得到带法兰筒体的平封头锻件，所述第二模具为一开口平底套筒状模具，其内腔形状和深度与所述第一模具相同，且内腔直径比所述第一模具的大，以使锻出中心孔过程中坯料金属径向转移，成型筒体部位外形；

将所述平封头锻件放置在第三模具中，使用冲头对所述中心孔进行冲压，锻出椭圆封头，得到带法兰筒体与椭圆封头的一体化锻件，所述第三模具为一开口套筒状模具，其内腔套筒部分形状、大小和深度与所述第二模具相同，且所述第三模具内腔底部向下凹陷与所需锻件椭圆封头外形一致，所述第三模具整体深度比所述第二模具的大，以使冲压中心孔过程中坯料金属轴向转移，成型椭圆封头外形，得到所需带法兰筒体与椭圆封头一体化锻件。

进一步的，所述得到带法兰筒体与椭圆封头的一体化锻件之后，还包括：

将所述一体化锻件在温度为1100℃的环境下滚圆修整，以增加法兰完工变形量。

进一步的，所述使用冲头锻出中心孔以及使用冲头对所述中心孔进行冲压，是分别先后采用两个或者两个以上锥度相同、直径从小到大的冲头进行锻造，以减小每次锻造的形变量。

进一步的，所述第一模具包括第一平板和第一套筒，所述第一平板置于所述第一套筒下方，与第一套筒形成内腔，所述内腔形状与所需锻件筒体部分外形一致。

进一步的，所述第二模具包括第二平板和第二套筒，所述第二平板置于所述第二套筒下方，与第二套筒形成内腔，所述第二模具的内腔形状和深度与所述第一模具相同，且直径比所述第一模具的大100～200mm。