專利名稱：一種核島主軸的鍛造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種核島主軸的鍛造方法。
背景技術(shù)：
根據(jù)我國中長期核電發(fā)展規(guī)劃，到2020年我國核能發(fā)電總量將達(dá)到4000萬千瓦。為了適應(yīng)我國核電發(fā)展的速度，我國正在積極研究核島中各個關(guān)鍵設(shè)備的制造工藝。壓水堆一回路冷卻劑循環(huán)泵，也就是主泵是核安全一級設(shè)備，主軸和護(hù)環(huán)是主泵最重要的兩個組成部件，因此主軸作為核電站中重要組成部件，其安全性至關(guān)重要。如何鍛造高性能的主軸，提高其強度、韌性以及耐腐蝕性是我國核工作人員急需解決的問題
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠消除核島主軸內(nèi)部缺陷，提高核島主軸安全使用壽命的核島主軸的鍛造方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的核島主軸的鍛造方法包括以下步驟(I)選材，選擇具有如下重量百分比的鋼錠C彡O. 35 %，Si彡O. 80 %，Mn ^ 2. 00 % , P ^ O. 020 %, S ^ O. 015 %, 11. 50 % ^ Ni ^ 12. 50 %, 17. 00 ^ Gr ^ 18. 20 %,2. 25 % ^ Mo ^ 2. 75 %, N ^ O. 080 %, B ^ O. 0010 %, Cu ^ O. 50 %, Co ^ O. 10 %,Nb ( O. 15%，余量為Fe和雜質(zhì)；(2)裝爐第一次加熱，將選用的鋼錠裝入室式天然氣加熱爐中進(jìn)行加熱，加熱溫度為1250 1280°C，并在該1250 1280°C溫度范圍內(nèi)保溫5 6小時；(3)鍛造，在8MN液壓機上對加熱后的鋼錠進(jìn)行兩次鐓拔，保證第一次鐓拔比為1.3彡鐓粗比彡I. 5,1. I彡拔長比彡I. 3，第二次鐓拔比為1.0彡鐓粗比彡1.2,0. 8長比彡I. 0，并保證始鍛溫度為1250 1280°C，終鍛溫度彡850°C ；(4)裝爐第二次加熱，將鍛造后的鋼錠裝入室式天然氣加熱爐中進(jìn)行加熱，加熱溫度為1050 1100°C，并在該1050 1100°C溫度范圍內(nèi)保溫2 3小時；(5)鍛壓成型，將步驟(4)中所得的鋼錠在8MN液壓機上鍛壓成符合尺寸的鍛件；(6)熱處理，將步驟(5)所得的鍛件加熱到920 980°C，并在該920 980°C溫度范圍內(nèi)保溫6 10小時，然后將鍛件空冷至室溫。優(yōu)選地，步驟(2)中，從點火直到升溫至1260°C，升溫速度彡1800C /h，如此能夠使鍛件內(nèi)部缺陷基本消除；優(yōu)選地，步驟⑵中加熱溫度為1260 1270°C ；優(yōu)選地，步驟(3)中第一次鐓拔比為1.35彡鐓粗比彡1.45,1. 15彡拔長比(I. 25，第二次鐓拔比為1. 05彡鐓粗比彡I. 15,0. 85彡拔長比彡O. 95 ；優(yōu)選地，步驟(4)中加熱溫度為1070 1080°C ；優(yōu)選地，步驟(6)中將鍛件加熱到950 960°C。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的核島主軸的鍛造方法通過將耐高溫、抗腐蝕性良好的鋼錠前期高溫加熱鍛壓焊合內(nèi)部缺陷，后期低溫加熱成型細(xì)化內(nèi)部組織，能夠達(dá)到相關(guān)的超聲波探傷要求及晶粒度要求，保證核島主軸的安全可靠性。
具體實施例方式為了更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。實施例I :本發(fā)明的核島主軸的鍛造方法包括以下步驟(I)選材，選擇具有如下重量百分比的鋼錠C彡O. 35 %，Si彡O. 80 %，Mn^ 2. 00%, P ^ O. 020%, S ^ O. 015%, 11. 50% ^ Ni ^ 12. 50%, 17. 00 ^ Gr ^ 18. 20%,2. 25 % ^ Mo ^ 2. 75 %, N ^ O. 080 %, B ^ O. 0010 %, Cu ^ O. 50 %, Co ^ O. 10 %,Nb ^ O. 15%,余量為Fe和雜質(zhì)；該組分的鋼錠耐高溫、抗腐蝕性好,經(jīng)過大量實驗證明是核島主軸的最佳材料。鋼錠為圓柱形，其直徑Φ彡600mm ；(2)裝爐第一次加熱，將選用的鋼錠裝入室式天然氣加熱爐中進(jìn)行加熱，加熱溫度為1260°C，并在該1260°C溫度范圍內(nèi)保溫6小時，其中鋼錠從點火直到升溫至1260°C，升溫速度 < 180 0C /h ；(3)鍛造，在8MN液壓機上對加熱后的鋼錠進(jìn)行兩次鐓拔，保證第一次鐓拔比為鐓粗比為I. 3，拔長比為I. 1，第二次鐓拔比為鐓粗比為1.0，拔長比為O. 8，并保證始鍛溫度為1260°C，終鍛溫度彡8500C ；(4)裝爐第二次加熱，將鍛造后的鋼錠裝入室式天然氣加熱爐中進(jìn)行加熱，加熱溫度為1070°C，并在該1070°C溫度范圍內(nèi)保溫不超過3小時；(5)鍛壓成型，將步驟(4)中所得的鋼錠在8MN液壓機上鍛壓成符合尺寸的鍛件；(6)熱處理，對步驟(5)所得的鍛件進(jìn)行正火處理，即將鍛件加熱到950°C，并在該950°C溫度范圍內(nèi)保溫6小時，然后將鍛件空冷至室溫。
實施例2 本發(fā)明的核島主軸的鍛造方法包括以下步驟(I)選材，選擇具有如下重量百分比的鋼錠C彡O. 35 %，Si彡O. 80 %，Mn^ 2. 00%, P ^ O. 020%, S ^ O. 015%, 11. 50% ^ Ni ^ 12. 50%, 17. 00 ^ Gr ^ 18. 20%,2. 25 % ^ Mo ^ 2. 75 %, N ^ O. 080 %, B ^ O. 0010 %, Cu ^ O. 50 %, Co ^ O. 10 %,Nb ^ O. 15%,余量為Fe和雜質(zhì)；該組分的鋼錠耐高溫、抗腐蝕性好,經(jīng)過大量實驗證明是核島主軸的最佳材料。鋼錠為圓柱形，其直徑Φ彡600mm ；(2)裝爐第一次加熱，將選用的鋼錠裝入室式天然氣加熱爐中進(jìn)行加熱，加熱溫度為1270°C，并在該1270°C溫度范圍內(nèi)保溫5小時，其中鋼錠從點火直到升溫至1270°C，升溫速度< 160°C /h ；(3)鍛造，在8MN液壓機上對加熱后的鋼錠進(jìn)行兩次鐓拔，保證第一次鐓拔比為繳粗比為I. 4,拔長比為I. 2,第二次繳拔比為繳粗比為I. I,拔長比為O. 9,始鍛溫度為1270°C，終鍛溫度彡8500C ；(4)裝爐第二次加熱，將鍛造后的鋼錠裝入室式天然氣加熱爐中進(jìn)行加熱，加熱溫度為1080°C，并在該1080°C溫度范圍內(nèi)保溫2小時；
(5)鍛壓成型，將步驟(4)中所得的鋼錠在8MN液壓機上鍛壓成符合尺寸的鍛件；(6)熱處理，對步驟(5)所得的鍛件進(jìn)行正火處理，即將鍛件加熱到960°C，并在該960°C溫度范圍內(nèi)保溫6小時，然后將鍛件空冷至室溫。實施例3 本發(fā)明的核島主軸的鍛造方法包括以下步驟(I)選材，選擇具有如下重量百分比的鋼錠C彡O. 35 %，Si彡O. 80 %，P ^ O. 020 %, S ^ O. 015 %, 11. 50 % ^ Ni ^ 12. 50 %, 17. 00 ^ Gr ^ 18. 20 %,2. 25 %彡 Mo 彡 2. 75%, N 彡 O. 080%, B 彡 O. 0010%, Cu ( O. 50%, Co ( O. 10%, Nb ( O. 15%,余量為Fe和雜質(zhì)；該組分的鋼錠耐高溫、抗腐蝕性好，經(jīng)過大量實驗證明是核島主軸的最佳材料。鋼錠為圓柱形，其直徑Φ彡600mm ； (2)裝爐第一次加熱，將選用的鋼錠裝入室式天然氣加熱爐中進(jìn)行加熱，加熱溫度為1250°C，并在該1250°C溫度范圍內(nèi)保溫6小時，其中鋼錠從點火直到升溫至1250°C，升溫速度 < 180 0C /h ；(3)鍛造，在8MN液壓機上對加熱后的鋼錠進(jìn)行兩次鐓拔，保證第一次鐓拔比為鐓粗比為I. 3，拔長比為I. 1，第二次鐓拔比為鐓粗比為1.0，拔長比為O. 8，并保證始鍛溫度為1250°C，終鍛溫度彡8500C ；(4)裝爐第二次加熱，將鍛造后的鋼錠裝入室式天然氣加熱爐中進(jìn)行加熱，加熱溫度為1070°C，并在該1070°C溫度范圍內(nèi)保溫2小時；(5)鍛壓成型，將步驟(4)中所得的鋼錠在8MN液壓機上鍛壓成符合尺寸的鍛件；(6)熱處理，對步驟(5)所得的鍛件進(jìn)行正火處理，即將鍛件加熱到950°C，并在該950°C溫度范圍內(nèi)保溫6小時，然后將鍛件空冷至室溫。實施例3 本發(fā)明的核島主軸的鍛造方法包括以下步驟(I)選材，選擇具有如下重量百分比的鋼錠C彡O. 35 %，Si彡O. 80 %，P ^ O. 020 %, S ^ O. 015 %, 11. 50 % ^ Ni ^ 12. 50 %, 17. 00 ^ Gr ^ 18. 20 %,2. 25 %彡 Mo 彡 2. 75%, N 彡 O. 080%, B 彡 O. 0010%, Cu ( O. 50%, Co ( O. 10%, Nb ( O. 15%,余量為Fe和雜質(zhì)；該組分的鋼錠耐高溫、抗腐蝕性好，經(jīng)過大量實驗證明是核島主軸的最佳材料。鋼錠為圓柱形，其直徑Φ彡600mm ；(2)裝爐第一次加熱，將選用的鋼錠裝入室式天然氣加熱爐中進(jìn)行加熱，加熱溫度為1280°C，并在該1280°C溫度范圍內(nèi)保溫5小時，其中鋼錠從點火直到升溫至1280°C，升溫速度< 160°C /h ；(3)鍛造，在8MN液壓機上對加熱后的鋼錠進(jìn)行兩次鐓拔，保證第一次鐓拔比為繳粗比為I. 4,拔長比為I. 2,第二次繳拔比為繳粗比為I. I,拔長比為O. 9,始鍛溫度為1280°C，終鍛溫度彡8500C ；(4)裝爐第二次加熱，將鍛造后的鋼錠裝入室式天然氣加熱爐中進(jìn)行加熱，加熱溫度為1050°C，并在該1080°C溫度范圍內(nèi)保溫3小時；(5)鍛壓成型，將步驟(4)中所得的鋼錠在8MN液壓機上鍛壓成符合尺寸的鍛件；(6)熱處理，對步驟(5)所得的鍛件進(jìn)行正火處理，即將鍛件加熱到960°C，并在該960°C溫度范圍內(nèi)保溫6小時，然后將鍛件空冷至室溫。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不以本發(fā)明為限制，凡在本發(fā)明的 精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種核島主軸的鍛造方法包括以下步驟 (1)選材，選擇具有如下重量百分比的鋼錠c( 0. 35%, Si ( 0. 80%, Mn ( 2. 00%,P ^ 0. 020 %, S ^ 0. 015 %, 11. 50 % ^ Ni ^ 12. 50 %, 17. 00 ^ Gr ^ 18. 20 %,2. 25 %彡 Mo 彡 2. 75%, N 彡 0. 080%, B 彡 0. 0010%, Cu ( 0. 50%, Co ( 0. 10%, Nb ( 0. 15%,余量為Fe和雜質(zhì)； (2)裝爐第一次加熱，將選用的鋼錠裝入室式天然氣加熱爐中進(jìn)行加熱，加熱溫度為1250 1280°C，并在該1250 1280°C溫度范圍內(nèi)保溫5 6小時； (3)鍛造，在8MN液壓機上對加熱后的鋼錠進(jìn)行兩次鐓拔，保證第一次鐓拔比為1.3 <鐓粗比彡I. 5,1. I彡拔長比彡I. 3，第二次鐓拔比為1.0彡鐓粗比彡1.2，0. 8彡拔長比(I. 0，并保證始鍛溫度為1250 1280°C，終鍛溫度彡8500C ； (4)裝爐第二次加熱，將鍛造后的鋼錠裝入室式天然氣加熱爐中進(jìn)行加熱，加熱溫度為1050 1100°C，并在該1050 1100°C溫度范圍內(nèi)保溫2 3小時； (5)鍛壓成型，將步驟(4)中所得的鋼錠在8MN液壓機上鍛壓成符合尺寸的鍛件； (6)熱處理，將步驟(5)所得的鍛件加熱到920 980°C，并在該920 980°C溫度范圍內(nèi)保溫6 10小時，然后將鍛件空冷至室溫。
2.如權(quán)利要求I所述的核島主軸的鍛造方法，其特征在于，優(yōu)選地，步驟(2)中，從點火直到升溫至1260°C，升溫速度彡180°C /h，如此能夠使鍛件內(nèi)部缺陷基本消除。
3.如權(quán)利要求I所述的核島主軸的鍛造方法，其特征在于，優(yōu)選地，步驟(2)中加熱溫度為 1260 1270。。。
4.如權(quán)利要求I所述的核島主軸的鍛造方法，其特征在于，優(yōu)選地，步驟(3)中第一次鐓拔比為1. 35彡鐓粗比彡1.45,1. 15彡拔長比彡I. 25，第二次鐓拔比為:1.05彡鐓粗比(I. 15,0. 85彡拔長比彡0. 95。
5.如權(quán)利要求I所述的核島主軸的鍛造方法，其特征在于，優(yōu)選地，步驟(4)中加熱溫度為 1070 1080°C。
6.如權(quán)利要求I所述的核島主軸的鍛造方法，其特征在于，優(yōu)選地，步驟(6)中將鍛件加熱到950 9600C o
全文摘要
本發(fā)明公開了一種核島主軸的鍛造方法，包括以下步驟(1)選材。(2)裝爐第一次加熱。(3)鍛造。(4)裝爐第二次加熱。(5)鍛壓成型。(6)熱處理，將步驟(5)所得的鍛件加熱到920～980℃，并在該920～980℃溫度范圍內(nèi)保溫6～10小時，然后將鍛件空冷至室溫。本發(fā)明的核島主軸的鍛造方法通過將耐高溫、抗腐蝕性良好的鋼錠前期高溫加熱鍛壓焊合內(nèi)部缺陷，后期低溫加熱成型細(xì)化內(nèi)部組織，能夠達(dá)到相關(guān)的超聲波探傷要求及晶粒度要求，保證核島主軸的安全可靠性。
文檔編號B21K1/06GK102728771SQ201210211350
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者李明, 汪新華, 葛艷明, 袁志偉 申請人:江蘇金源鍛造股份有限公司