[发明专利]百万兆瓦级核电机组高强度护环制造工艺

摘要

本发明公开了百万兆瓦级核电机组高强度护环制造工艺，其工艺步骤如下：下料→锻造前加热→镦拔、接力冲孔、马架扩孔→锻造前加热→辗环→粗车探伤→固溶热处理→冷变形强化→去应力热处理→精车加工。采用上述的百万兆瓦级核电机组高强度护环制造工艺生产的护环的技术指标能达到如下标准：屈服强度Rp0.2（Mpa）≥1150；抗拉强度Rm（Mpa）为1170～1320；延伸率A（%）≥18；冲击功KV2（J）≥75；导磁率（μr）≤1.05；晶粒度为GB/T6394规定的2级或更细。

主权项

1.百万兆瓦级核电机组高强度护环制造工艺，其工艺步骤如下：下料→锻造前加热→镦拔、接力冲孔、马架扩孔→锻造前加热→辗环→粗车探伤→固溶热处理→冷变形强化→去应力热处理→精车加工；下料工序中：以钢号为1Mn18Cr18N电渣锭为原材料，其化学成分要求如下： C：≤0.12%、Si：≤0.80%、Mn：17.50～20.00%、 P：≤0.050%、S： ≤0.015 %、Cr：17.50～20.00%、Al：≤0.030%、N：≥0.47%、B：≤0.001%；其特征在于：（1）锻造前加热工序步骤如下：把下料所得钢坯放于加热炉中，并且在钢坯的四周围一圈碳钢或低温合金钢，钢坯装炉时炉内温度≤400℃；然后加热炉加热，使得炉内温度以≤60℃/h的速率升温至850℃±10℃后保温2.5～3.5h，然后继续加热使得炉内温度以≤100℃/h的速率升温至1210℃±10℃后保温1.5～2.5h；（2）镦拔、接力冲孔、马架扩孔工序步骤如下：钢坯的始锻温度≤1210℃，钢坯的终锻温度≥950℃，开锻前将工装预热至150～450℃，避免锻造时钢坯表面散热过快引起开裂；首先对钢坯进行第一次拔长，第一次拔长的拔长比为1.2～2.5，然后对钢坯进行第一次镦粗，第一次镦粗的镦粗比为1.3～2.8，接着对钢坯进行第二次拔长，第二次拔长的拔长比为1.2～2.5，然后对钢坯进行第二次镦粗，第二次镦粗的镦粗比为2～4；接着对钢坯进行接力冲孔，使得钢坯上的透孔逐渐扩大，接着将钢坯上马架扩孔；钢坯扩孔完成后立即水冷；（3）辗环工序如下：钢坯的始锻温度≤1210℃，钢坯的终锻温度≥950℃，辗环前将辗环机主模、芯辊、锥辊、托架预热至150～450℃；使用圆柱形芯辊对扩完孔的钢坯进行辗环来制得环件，辗环完毕后立即对环件进行水冷，环件冷却后的冷态尺寸中的外径尺寸需要满足如下条件：所需制造的百万兆瓦级核电机组高强度护环毛坯的外径与环件冷态尺寸中的外径之比≥1.25；（4）固溶热处理工序步骤如下：将环件放入加热炉中，环件装炉时炉内温度≤400℃，然后加热炉加热，使得炉内温度以≥100℃/h的速率升温至1050℃±10℃后保温1.5～2.5h，接着将环件进行流动介质水冷；（5）冷变形强化工序步骤如下：将环件放入加热炉，然后加热炉加热，使得炉内温度以≤40℃/h的速率升温至570℃±10℃后保温3.5～4.5h；接着将环件从加热炉中取出,然后通过辗环或者在自由锻压机上采用窄砧上马架逐步扩孔的方法锻造出所需尺寸的百万兆瓦级核电机组高强度护环毛坯；（6）去应力热处理工序步骤如下：将护环毛坯放入到加热炉中，装炉时炉内温度为250℃±10℃，装炉完成后保温1.5～2.5h，然后加热炉加热，使得炉内温度以≤40℃/h的速率升温至350℃±10℃后保温10～12h，接着使护环毛坯以≤20℃/h的速率炉冷，当护环毛坯温度低于100℃时，护环毛坯出炉。