[发明专利]大型低温异构件的生产方法

摘要

本发明涉及的一种大型低温异构件的生产方法，其主要生产工序包括：预热、滚圆、道镦粗+拔长、十字锻造变形、二道镦粗+拔长、水冷、粗加工、固溶热处理、无损检测、异构件精加工、成品，生产制得的大型低温异构件具有耐极低温（‑269℃）、低温抗拉强度＞1400MPa、断裂韧度＞200MPam0.5、抗强电磁扰动等特性，满足等离子体温度1*108℃、放电脉冲100秒、使用寿命35年以上的最新核聚变堆技术要求，解决了大型低温异构件适应更大等离子电流密度、更高磁场强度及磁约束力的问题，突破了我国10吨以上大型低温异构件的研制、锻造技术难题，巩固和提升我国核聚变技术的整体竞争力，有效缓解人类终极能源危机。

主权项

1.一种大型低温异构件的生产方法，其特征在于：所述大型低温异构件的化学成分按重量份数计为：C:0.02～0.03份，Si:≤0.45份，Mn：1.6～1.8份，P≤0.02份，S≤0.005份，Cr:17～17.5份，Ni:12～12.5份，Mo:2.3～2.5份，N：0.06～0.08份，Cu≤0.2份，B≤0.001份，Ti≤0.10份，Nb≤0.15份，Ta≤0.012份，Co≤0.05份；其主要生产工序包括：预热 — 锻造 — 粗加工— 固溶热处理 — 无损检测 — 异构件精加工 — 成品，其中，锻造工序包括滚圆 — 一道镦粗+拔长 — 十字锻造变形 — 二道镦粗+拔长 — 水冷，具体操作如下：S1：加热将钢锭锻件放置于锻造用加热装置中先进行预热处理再进行加热处理；S2：滚圆将钢锭锻件放置于锻造用加热装置中加热至1190‑1210℃，保温4h后，通过出料装置将加热之后的钢锭锻件输送至锻压装置上进行滚圆处理，当钢锭锻件降温至950℃前放回锻造用加热装置中；S3：一道镦粗+拔长将钢锭锻件放置于锻造用加热装置中加热至1190‑1210℃，保温7h后通过出料装置将加热之后的钢锭锻件输送至锻压装置上进行一道镦粗+拔长处理，当钢锭锻件降温至950℃前放回锻造用加热装置中；S4：十字锻造变形将钢锭锻件放置于锻造用加热装置中加热至1140‑1160℃，保温6h后，通过出料装置将加热之后的钢锭锻件输送至锻压装置上进行十字锻造变形处理，当钢锭锻件降温至950℃前放回锻造用加热装置中；S5：二道镦粗+拔长将钢锭锻件放置于锻造用加热装置中加热至1090‑1110°C，保温5h后，通过出料装置将加热之后的钢锭锻件输送至锻压装置上进行二道镦粗+拔长处理，在钢锭锻件降温至900℃前完工；S6：水冷将经过二道镦粗+拔长处理之后的钢锭锻件输送至水冷装置中进行快速冷却处理，冷至室温后取出进行探伤和晶粒度检测；S7：粗加工采用粗加工装置将冷却之后的钢锭锻件进行粗加工处理；S8：固溶热处理通过输送装置将经过粗加工之后的钢锭锻件放入固溶处理用加热装置中加热至1050‑1070℃，保温20‑21 h后，再通过输送装置将加热之后的钢锭锻件快速转移至冷却装置中进行固溶处理，钢锭锻件在转移过程中，停留在空气中的时间控制在1min以内；S9：无损检测采用超声波斜探头双向垂直扫查技术对固溶热处理之后的锻件进行缺陷的全范围高灵敏检测；S10: 异构件精加工采用异构件精加工装置对检测合格的钢锭锻件进行异构件精加工处理；S11: 成品将异构件精加工之后的钢锭锻件进行打包作业，即得核聚变堆超导磁体用大型低温异构件成品。