專利名稱：：百萬千瓦級(jí)核電站反應(yīng)堆主螺栓制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于百萬千瓦級(jí)核電站反應(yīng)堆主螺栓制造工藝，該主螺栓用于核電站反應(yīng)堆壓力容器密封裝置。二
背景技術(shù)：
：主螺栓是核電站反應(yīng)堆壓力容器的重要、關(guān)鍵零部件，它廣泛應(yīng)用于核電站反應(yīng)堆壓力容器以及穩(wěn)壓器等裝配部件中，以保障反應(yīng)堆壓力容器的正常工作、保障其安全性能。目前國內(nèi)核電站反應(yīng)堆壓力容器、穩(wěn)壓器等聯(lián)接部件使用的主螺栓主要從國外進(jìn)口，國內(nèi)其它鍛造廠生產(chǎn)的主螺栓鍛件都不能滿足其力學(xué)性能要求，主要缺陷是抗拉強(qiáng)度和沖擊值不能同時(shí)滿足要求，沖擊值偏低，導(dǎo)致主螺栓鍛件批量性報(bào)廢。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種操作簡單、制作成本較低而所獲得的產(chǎn)品綜合力學(xué)性能高、工作性能安全可靠的百萬千瓦級(jí)核電站反應(yīng)堆主螺栓的制造工藝。上述制造工藝包括選料、熔煉、加熱、鍛制、冷卻、鍛后熱處理、探傷、鍛件性能熱處理工序，具體過程是1)選取原材料40NCDV07.03后熔煉，取澆包樣品測試化學(xué)成份，通過調(diào)整各微量元素含量使其重量百分比滿足CO.35—0.46，MnO.55—0.95，Si《0.35，P《0.010，S《0.010，NiL55-2.05，CrO.00，MoO.35-0.60，Cu《0.10，V0.04-0.l(h2)加熱升溫，升溫時(shí)延長800-85(TC中溫階段標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范規(guī)定的保溫時(shí)間，減少1180土2(TC高溫階段標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范規(guī)定的升溫時(shí)間和保溫時(shí)間；3)鍛制成形，第一火次鋼錠出坯，輕擊鋼錠，第二火次開始逐漸增大鍛坯的變形量，且將變形量控制在30%70%之間，反復(fù)鐓拔鍛坯35次，使鍛造比達(dá)到5以上，最后一火次的終鍛溫度為800820°C，變形量》30%;4)冷卻與鍛后熱處理，鍛制成形結(jié)束后，直接進(jìn)入860土1(TC的電爐內(nèi)保溫4小時(shí)，隨爐冷卻到40(TC以下出爐空冷；5)按上述工序退火后表面車光作超聲波探傷，清除表面所有鍛造缺陷后進(jìn)行鍛件性能熱處理，該熱處理過程包括加熱淬火，連續(xù)二次回火處理。上述中溫階段保溫時(shí)間是在標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范規(guī)定的基礎(chǔ)上，按坯料每100mffl有效尺寸增加20分鐘確定；高溫階段的升溫及保溫時(shí)間是在標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范規(guī)定的基礎(chǔ)上按坯料每100fflffl有效尺寸減少20分鐘確定上述鍛件性能熱處理的具體步驟是先隨爐升溫到350土1(TC，保溫1小時(shí)，再隨爐升溫到700±10°C，保溫40分鐘，最后隨爐升溫到870±10°C，保溫4.5小時(shí)，然后出爐水冷(淬火)，淬火后立即放入電爐，隨爐升溫到605土10。C保溫6小時(shí)，出爐水冷，再次放入電爐內(nèi)(第二次回火)，隨爐升溫到605土10。C保溫6小時(shí)，出爐水冷。熱處理時(shí)鍛件放置間距》50ram。采用本發(fā)明所述的制造工藝生產(chǎn)的主螺栓，由于在鍛造加熱過程中采取了延長中溫階段的保溫時(shí)間、縮短高溫階段的加熱時(shí)間和保溫時(shí)間等方法，使之受熱均勻，鍛坯心部充分熱透，鍛坯不產(chǎn)生過熱、過燒、晶粒粗大等缺陷；而從第二火次開始增大變形量使主螺栓鍛件內(nèi)部組織均勻；采用二次回火工藝，在產(chǎn)品強(qiáng)度保持不變的情況下提高了沖擊值。使產(chǎn)品完全符合RCC-M標(biāo)準(zhǔn)要求。綜上所述，本發(fā)明所述制造工藝具有的有益效果是即保證了使用本發(fā)明制得的主螺栓產(chǎn)品的鍛造性能，又保證了主螺栓產(chǎn)品的綜合機(jī)械性能，提高了主螺栓的使用壽命，滿足使用該主螺栓的壓力容器及穩(wěn)壓器的裝配要求，保障百萬千瓦級(jí)壓力容器的可靠性和安全性。四(無附圖)五具體實(shí)施方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述1、選擇原材料40NCDV7-03熔煉，從澆包中取樣品測試其微量元素含量并對比要求值進(jìn)行調(diào)整，最終得各元素重量百分比含量為<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>保溫時(shí)間為2小時(shí)，1180士2(TC高溫階段的升溫時(shí)間為1.5小時(shí)，保溫時(shí)間2小時(shí)，使鍛坯充分熱透、提高鍛坯的熱塑性；3、鍛件成形第一火次鋼錠出坯，輕擊鋼錠，使粗大晶粒、塊狀物等初步破碎；第二火次開始增大鍛坯的變形量，反復(fù)鐓拔鍛坯共4次，從第二次后控制其變形量分別為35%、40%、45%，并使鍛造比達(dá)到5以上，最后一火次的終鍛溫度為S2(TC，變形量為40%;4、鍛件的冷卻和鍛后熱處理鍛件不通過爐冷再退火，而是鍛制結(jié)束后直接進(jìn)入860土10r的電爐內(nèi)保溫4小時(shí)(工件有效厚度190rmn)，隨爐冷卻到38(TC時(shí)出爐空冷，鍛件退火時(shí)鍛件間距為70fflffl。5、鍛件性能熱處理鍛件退火后，先表面車光作超聲波探傷，清除表面所有鍛造缺陷后進(jìn)行性能熱處理，所述性能熱處理過程是先隨爐升溫到350±10°C,保溫1小時(shí)，再隨爐升溫到700土10。C,保溫40分鐘，最后隨爐升溫到870土1(TC，保溫4.5小時(shí)，然后出爐水冷(淬火)，淬火后立即放入電爐，隨爐升溫到605士10。C保溫6小時(shí)，出爐水冷，再次放入電爐內(nèi)(第二次回火)，隨爐升溫到605土1(TC保溫6小時(shí)，出爐水冷。鍛件加熱時(shí)鍛件間距為70fflffl。按上述工藝制作加工后，經(jīng)測試，其力學(xué)性能要求指標(biāo)如下表拉伸試驗(yàn)要求指標(biāo)及實(shí)測值<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由此可見，采用上述方工藝方案后主螺栓產(chǎn)品力學(xué)性能實(shí)測值均能滿足或高于要求值，完全滿足RCC標(biāo)準(zhǔn)要求。權(quán)利要求1、一種百萬千瓦級(jí)核電站反應(yīng)堆主螺栓制造工藝，其特征在于該制造工藝包括選料、熔煉、加熱、鍛制、冷卻、鍛后熱處理、探傷、鍛件性能熱處理工序，其步驟及要求是1)選取原材料40NCDV07.03后熔煉，取澆包樣品測試其化學(xué)成份，調(diào)整各微量元素含量使其重量百分比滿足C0.35-0.46，Mn0.55-0.95，Si≤0.35，P≤0.010，S≤0.010，Ni1.55-2.05，Cr0.60-1.00，Mo0.35-0.60，Cu≤0.10，V0.04-0.10；2)加熱升溫，升溫時(shí)延長800-850℃中溫階段標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范規(guī)定的保溫時(shí)間，減少1180±20℃高溫階段標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范規(guī)定的升溫時(shí)間和保溫時(shí)間；3)鍛制成形，第一火次鋼錠出坯，輕擊鋼錠，第二火次開始逐漸增大鍛坯的變形量，且將變形量控制在30％～70％之間，反復(fù)鐓拔鍛坯3～5次，使鍛造比達(dá)到5以上，最后一火次的終鍛溫度為800～820℃，變形量≥30％；4)冷卻與鍛后熱處理，鍛制成形結(jié)束后，直接進(jìn)入860±10℃的電爐內(nèi)保溫4小時(shí)，隨爐冷卻到400℃以下出爐空冷；5)按上述工序退火后表面車光作超聲波探傷，清除表面所有鍛造缺陷后進(jìn)行鍛件性能熱處理，該熱處理過程包括加熱淬火、連續(xù)二次回火處理。2、按權(quán)利要求1所述的一種百萬千瓦級(jí)核電站反應(yīng)堆主螺栓制造工藝，其特征在于中溫階段保溫時(shí)間是在標(biāo)準(zhǔn)　及規(guī)范規(guī)定的基礎(chǔ)上，按坯料每100隨有效尺寸增加20分鐘確定；高溫階段的升溫及保溫時(shí)間是在標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范規(guī)定的基礎(chǔ)上按坯料每100mffl有效尺寸減少20分鐘確定。3、按權(quán)利要求1所述的一種百萬千瓦級(jí)核電站反應(yīng)堆主螺栓制造工藝，其特征在于所述性能熱處理的加熱淬火及二次回火步驟是將鍛件隨爐升溫到350土1(TC，保溫1小時(shí)，再隨爐升溫到700±10°C，保溫40分鐘，隨爐升溫到870土1(TC，保溫4.5小時(shí)，然后出爐水冷淬火，淬火后立即放入電爐，隨爐升溫到605土1(TC保溫6小時(shí)，出爐水冷，再次放入電爐內(nèi)，隨爐升溫到605土1(TC保溫6小時(shí)，出爐水冷。4、按權(quán)利要求1所述的百萬千瓦級(jí)核電站反應(yīng)堆主螺栓制造工藝，其特征在于鍛件進(jìn)行熱處理加熱時(shí)，鍛件放置的間距^50fflffl。全文摘要本發(fā)明公開了一種百萬千瓦級(jí)核電站的反應(yīng)堆主螺栓制造工藝，該制造工藝包括選料、熔煉、加熱、鍛制、冷卻、鍛后熱處理、探傷、鍛件性能熱處理工序，選料時(shí)控制原材料微量元素含量，延長中溫階段保溫時(shí)間，減少高溫階段的升溫時(shí)間和保溫時(shí)間，鍛制過程中將變形量控制在30％～70％，鍛造比達(dá)到5以上，鍛制結(jié)束后進(jìn)行鍛后熱處理，超聲波探傷及鍛件性能熱處理。按本發(fā)明所述制造工藝制得的主螺栓在強(qiáng)度保持不變的情況下提高了沖擊值，使產(chǎn)品完全符合RCC-M標(biāo)準(zhǔn)要求，保障了使用該主螺栓的百萬千瓦級(jí)核電站反應(yīng)堆壓力容器的可靠性和安全性。文檔編號(hào)F16B35/00GK101169150SQ20071007803公開日2008年4月30日申請日期2007年11月29日優(yōu)先權(quán)日2007年11月29日發(fā)明者萬東海,令張,張自生,洪大鈞,王宗華,龍開芬申請人:貴州航天新力鑄鍛有限責(zé)任公司