[发明专利]核电厚壁不锈钢复杂管件等离子-火焰同轴复合切割工艺

说明书

本发明属于核电管件切割技术领域，公开了一种核电厚壁不锈钢复杂管件等离子‑火焰同轴复合切割工艺，包括以下步骤：提供复合割炬，所述复合割炬包括等离子割炬，以及所述等离子割炬外围同轴套设的火焰炬；所述火焰炬为外混式结构，分别连通氧气源和燃气源；采用所述复合割炬作为切割源，对待切割的不锈钢复杂管件进行切割，即可实现对核电厚壁不锈钢复杂管件的切割。本发明通过与火焰同轴复合提高等离子切割的能力和质量，实现了我国AP1000核电厚壁不锈钢主管道、超级管道等及其坡口切割的厚度指标；将该复合割炬于置于龙门机架立柱下端的机器人手臂连接，即可实现核电厚壁不锈钢复杂管件的全位置切割。

技术领域

本发明涉及核电管件切割技术领域，尤其涉及一种核电厚壁不锈钢复杂管件等离子-火焰同轴复合切割工艺。

背景技术

2014年，本领域技术人员提出了AP1000核电不锈钢主管件和复杂管件“轴向补料，径向挤压”的成形新工艺。与传统核电管件的锻造成形相比，挤压成形过程中金属各部分连续变形，成形时间短，因此，挤压成形在提高产品质量和缩短制造周期方面具有显著优势。

挤压成型的管件需要将接管嘴等多余部分切除，薄壁部分可采用通用型等离子电源设备进行切割，而等离子切割技术对不锈钢材料进行切割目前均取决于等离子电源功率，由于核电用不锈钢材料316LN的特殊性，导致该电源切割能力无法满足对壁厚管件的切割，只能采用大型机加设备加工，消耗大量的时间和成本。

为进一步降低生产成本、提高效率，实现核电复杂管件的接管嘴“近净成形”制造，迫切需要专用的大功率等离子切割工艺技术及其设备。

因此，本发明提供一种核电厚壁不锈钢复杂管件等离子-火焰同轴复合切割工艺。

发明内容

为了解决上述现有技术中的不足，本发明提供一种核电厚壁不锈钢复杂管件等离子-火焰同轴复合切割工艺。

本发明的核电厚壁不锈钢复杂管件等离子-火焰同轴复合切割工艺是通过以下技术方案实现的：

一种核电厚壁不锈钢复杂管件等离子-火焰同轴复合切割工艺，包括以下步骤：

提供复合割炬，所述复合割炬包括等离子割炬，以及所述等离子割炬外围同轴套设的火焰炬；所述火焰炬为外混式结构，分别连通氧气源和燃气源；

采用所述复合割炬作为切割源，对待切割的不锈钢复杂管件进行切割，切割时，所述复合割炬中的等离子割炬由其喷嘴喷射出等离子弧射流；同时，火焰炬喷射出氧气和燃气的火焰热源，使所述等离子弧射流与冷空气隔绝、并注入热能，减少等离子弧射流激波损失。

进一步地，所述等离子割炬的喷嘴与所述火焰炬的喷嘴之间的距离为10～20mm，以露出等离子割炬保护帽。

进一步地，火焰炬中通入氧气与燃气的流量比例为3:1。

进一步地，所述燃气为丙烷气。

进一步地，切割不锈钢板时，所述火焰炬中，氧气的工作压力为0.5～0.8MPa，燃气的工作压力为0.4～0.6MPa。

进一步地，当切割120mm～140mm厚不锈钢板时，所述火焰炬中，氧气的工作压力为0.5～0.6MPa，燃气的工作压力为0.4～0.5MPa。

进一步地，当切割140mm～160mm厚不锈钢板时，所述火焰炬中，氧气的工作压力为0.6～0.8MPa，燃气的工作压力为0.5～0.6MPa。

进一步地，当切割160mm以上厚不锈钢板时，所述火焰炬中，氧气的工作压力为0.8MPa，燃气的工作压力为0.6MPa。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：