核聚变堆超导磁体用大型低温异构件的生产流水线制造技术

本发明专利技术涉及的一种核聚变堆超导磁体用大型低温异构件的生产流水线，依次包括锻造加热装置、水冷装置、粗加工装置、固溶处理装置、检测装置、异构件精加工装置、打包装置，锻造加热装置包括锻造用加热装置、出料装置和锻压装置，锻造用加热装置用于加热作业，出料装置用于装出料作业，锻压装置用于锻压作业，固溶热处理装置包括固溶处理用加热装置、输送装置和冷却装置，固溶处理用加热装置用于将粗加工之后的钢锭锻件进行加热作业，输送装置用于在固溶处理用加热装置与冷却装置之间来回输送钢锭锻件，冷却装置用于对加热之后的钢锭锻件进行冷却作业。本发明专利技术制造的大型低温异构件具有耐极低温、高强度、抗电磁扰动的优点。

Production Line of Large Low Temperature Isomers for Superconducting Magnets of Nuclear Fusion Reactors

The invention relates to a production line of large cryogenic isomers for superconducting magnets of nuclear fusion reactor, which in turn includes forging heating device, water cooling device, roughing device, solid solution treatment device, detection device, isomers finishing device and packing device. The forging heating device includes forging heating device and discharging device. And forging device, heating device for forging is used for heating operation, discharging device is used for loading and discharging operation, forging device is used for forging operation, solid solution heat treatment device includes heating device, conveying device and cooling device for solid solution treatment, and heating device for solid solution treatment is used for heating steel ingot forgings after rough processing. In industry, the conveying device is used for conveying ingot forgings back and forth between the heating device and the cooling device for solid solution treatment, and the cooling device is used for cooling the ingot forgings after heating. The large cryogenic isomers manufactured by the invention have the advantages of resisting extremely low temperature, high strength and electromagnetic disturbance.

【技术实现步骤摘要】
核聚变堆超导磁体用大型低温异构件的生产流水线
本专利技术涉及一种核聚变堆超导磁体用大型低温异构件的生产流水线，属于核聚变

技术介绍
随着全球经济的飞速发展和人口的快速增长，能源消耗急剧增大，人类面临严重的能源短缺问题。欧美日等发达国家在核聚变堆领域研究较早，尤其在大型低温支撑结构件研制方面相对成熟。20世纪50～60年代，欧美日俄等国家建成小型核聚变堆；20世纪90年代，核聚变对磁场线圈等内部装置要求提高，低温异构件采用锻造焊接工艺；21世纪，日本神户制钢、日本钢铁等公司都已推出成熟的核聚变堆超导磁体用大型低温异构件，其机理基于大型锻件晶粒细化多道次热锻一体成型技术和高精度无损探测技术，控制产品Cr、Ni当量比。大型低温异构件是核聚变堆装置重力支撑、极向场线圈支撑和校正场线圈支撑的重要部件，需满足耐极低温、重量大、性能要求高、结构复杂的严苛要求。我国与国外相比技术水平落后10年，在高精密锻造控制、高效变形折弯、晶粒组织控制等方面差距尤为明显，现有技术制得的产品在晶粒度、强度、抗强磁等方面存在一定缺陷，无法解决产品晶粒细化多道次热锻、弯曲形变、无损检测等问题，达不到耐极低温、高强度、抗电磁扰动的性能指标，无法满足核聚变堆的要求。因此，寻求一种耐极低温、高强度、抗电磁扰动的核聚变堆超导磁体用大型低温异构件的生产流水线尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种耐极低温、高强度、抗电磁扰动的核聚变堆超导磁体用大型低温异构件的生产流水线。本专利技术的目的是这样实现的：一种核聚变堆超导磁体用大型低温异构件的生产流水线，依次包括锻造加热装置、水冷装置、粗加工装置、固溶处理装置、检测装置、异构件精加工装置、打包装置，所述锻造加热装置包括锻造用加热装置、出料装置和锻压装置，所述锻造用加热装置用于将钢锭锻件进行加热作业，所述出料装置用于将钢锭锻件进行装出料作业，所述锻压装置用于将钢锭锻件进行锻压作业；所述水冷装置用于将锻压之后的钢锭锻件进行水冷处理；所述粗加工装置用于将水冷之后的钢锭锻件进行粗加工作业；所述固溶热处理装置包括固溶处理用加热装置、输送装置和冷却装置，所述固溶处理用加热装置用于将粗加工之后的钢锭锻件进行加热作业，所述输送装置用于在固溶处理用加热装置与冷却装置之间来回输送钢锭锻件，所述冷却装置用于对加热之后的钢锭锻件进行冷却作业；所述无损检测装置用于将固溶热处理之后的钢锭锻件进行无损检测；所述异构件精加工装置用于对检测合格的钢锭锻件进行异构件精加工作业；所述打包装置用于将加工完毕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。更进一步的，所述输送装置包括三角形结构的吊架，所述吊架自上而下依次包括竖立的吊板、横向的支撑杆、横向的活动杆组和两个左右对称布置的纵向的拉板，所述活动杆组包括两个前后平行布置的第一活动杆和第二活动杆，所述第一活动杆和第二活动杆分别位于支撑杆下方的前后两侧，所述第一活动杆和第二活动杆的中段分别套设有第一长套筒和第二长套筒，所述支撑杆与活动杆组之间设置有多个间隔布置的拉杆组，拉杆组将吊架分隔成多个盛放区域，盛放区域内放置锻件，每相邻两个拉杆组之间的支撑杆上套设有中套筒，所述吊板的底端与中套筒固定连接，所述拉杆组包括两个左右布置的第一拉杆和第二拉杆，所述第一拉杆的顶端通过第一短套筒与支撑杆转动连接，第一拉杆的底端与第一长套筒固定连接，所述第二拉杆的顶端通过第二短套筒与支撑杆转动连接，第二拉杆的底端与第一长套筒固定连接；所述第一活动杆的左右两段均设置有第一限位套筒，所述第一限位套筒与第一长套筒之间设置有圆环槽，所述第二活动杆的左右两段均设置有第二限位套筒，所述第二限位套筒与第二长套筒之间设置有圆环槽，两个拉板分别设置于第一活动杆和第二活动杆的左右两段之间，所述拉板的后段设置于第二限位套筒和第二长套筒之间的圆环槽内，且与第二活动杆相铰接，所述拉板的前下段沿其长度方向设置有多个卡口，卡口与第一限位套筒和第一长套筒之间的圆环槽配合连接，从而将第一活动杆锁紧固定；两个拉板与支撑杆的左右两段之间均连接有吊链，所述吊链的顶端通过第三短套筒与支撑杆转动连接，吊链的底端与拉板的前段固定连接，所述第三短套筒外侧的支撑杆上设置有第三限位套筒。更进一步的，冷却装置包括冷却水槽、多个闸板以及多个向上弯折的导流桶，所述冷却水槽内的底部沿其长度方向设置有前后两条平行布置的导轨，所述闸板纵向设置于冷却水槽内，所述闸板的底部设置有前后两个滑轮，滑轮与导轨滑动连接，所述滑轮上设置有潜水电机，所述闸板的左右两侧面自前至后均延伸有蛇形换热管，蛇形换热管的进水口和出水口向上设置，且分别位于闸板的前段和后段；所述多个导流桶沿冷却水槽的长度方向间隔设置于冷却水槽的一侧，所述导流桶包括竖段、凹面向上的第一圆弧段、横段和凹面向上的第二圆弧段，所述竖段的上段开设有导流桶进水口，导流桶进水口通过连接水管与冷却水槽的侧壁连接，竖段的底端与第一圆弧段的一端连接，第一圆弧段的另一端与横段连接，横段的另一端与第二圆弧段的一端连接，第二圆弧段的另一端通过多个支管与冷却水槽的底部连接，所述导流桶的顶部设置有输出端向下的导流电机，所述导流电机的输出端设置有向导流桶内部延伸的旋转浆，旋转浆的底端延伸至导流桶进水口的下方，所述旋转浆的底端设置有旋转叶片，所述旋转叶片的下方设置有向下延伸的螺旋盘管，螺旋盘管的进水口和出水口分别伸出导流桶外，且分别与进水管和出水管连接。更进一步的，所述锻造加热装置包括锻造用加热装置、出料装置和锻压装置，所述锻造用加热装置采用蓄热式台车加热炉进行加热作业，所述出料装置采用锻造装出料机进行装出料作业，所述锻压装置采用100MN智能锻造液压机进行锻压作业.更进一步的，所述水冷装置采用16800×6300mm的锻造用水冷池进行水冷处理。更进一步的，所述粗加工装置采用龙门铣床进行粗加工作业。更进一步的，所述固溶处理用加热装置采用电阻式台车炉进行加热作业。一种核聚变堆超导磁体用大型低温异构件的生产方法，其生产方法为：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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核聚变堆超导磁体用大型低温异构件的生产流水线，其特征在于：依次包括锻造加热装置、水冷装置、粗加工装置、固溶处理装置、检测装置、异构件精加工装置、打包装置，所述锻造加热装置包括锻造用加热装置、出料装置和锻压装置，所述锻造用加热装置用于将钢锭锻件进行加热作业，所述出料装置用于将钢锭锻件进行装出料作业，所述锻压装置用于将钢锭锻件进行锻压作业；所述水冷装置用于将锻压之后的钢锭锻件进行水冷处理；所述粗加工装置用于将水冷之后的钢锭锻件进行粗加工作业；所述固溶热处理装置包括固溶处理用加热装置、输送装置和冷却装置，所述固溶处理用加热装置用于将粗加工之后的钢锭锻件进行加热作业，所述输送装置用于在固溶处理用加热装置与冷却装置之间来回输送钢锭锻件，所述冷却装置用于对加热之后的钢锭锻件进行冷却作业；所述无损检测装置用于将固溶热处理之后的钢锭锻件进行无损检测；所述异构件精加工装置用于对检测合格的钢锭锻件进行异构件精加工作业；所述打包装置用于将加工完毕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。

【技术特征摘要】
1.一种核聚变堆超导磁体用大型低温异构件的生产流水线，其特征在于：依次包括锻造加热装置、水冷装置、粗加工装置、固溶处理装置、检测装置、异构件精加工装置、打包装置，所述锻造加热装置包括锻造用加热装置、出料装置和锻压装置，所述锻造用加热装置用于将钢锭锻件进行加热作业，所述出料装置用于将钢锭锻件进行装出料作业，所述锻压装置用于将钢锭锻件进行锻压作业；所述水冷装置用于将锻压之后的钢锭锻件进行水冷处理；所述粗加工装置用于将水冷之后的钢锭锻件进行粗加工作业；所述固溶热处理装置包括固溶处理用加热装置、输送装置和冷却装置，所述固溶处理用加热装置用于将粗加工之后的钢锭锻件进行加热作业，所述输送装置用于在固溶处理用加热装置与冷却装置之间来回输送钢锭锻件，所述冷却装置用于对加热之后的钢锭锻件进行冷却作业；所述无损检测装置用于将固溶热处理之后的钢锭锻件进行无损检测；所述异构件精加工装置用于对检测合格的钢锭锻件进行异构件精加工作业；所述打包装置用于将加工完毕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。2.根据权利要求1所述的一种核聚变堆超导磁体用大型低温异构件的生产流水线，其特征在于：所述输送装置包括三角形结构的吊架，所述吊架自上而下依次包括竖立的吊板、横向的支撑杆、横向的活动杆组和两个左右对称布置的纵向的拉板，所述活动杆组包括两个前后平行布置的第一活动杆和第二活动杆，所述第一活动杆和第二活动杆分别位于支撑杆下方的前后两侧，所述第一活动杆和第二活动杆的中段分别套设有第一长套筒和第二长套筒，所述支撑杆与活动杆组之间设置有多个间隔布置的拉杆组，拉杆组将吊架分隔成多个盛放区域，盛放区域内放置锻件，每相邻两个拉杆组之间的支撑杆上套设有中套筒，所述吊板的底端与中套筒固定连接，所述拉杆组包括两个左右布置的第一拉杆和第二拉杆，所述第一拉杆的顶端通过第一短套筒与支撑杆转动连接，第一拉杆的底端与第一长套筒固定连接，所述第二拉杆的顶端通过第二短套筒与支撑杆转动连接，第二拉杆的底端与第一长套筒固定连接；所述第一活动杆的左右两段均设置有第一限位套筒，所述第一限位套筒与第一长套筒之间设置有圆环槽，所述第二活动杆的左右两段均设置有第二限位套筒，所述第二限位套筒与第二长套筒之间设置有圆环槽，两个拉板分别设置于第一活动杆和第二活动杆的左右两段之间，所述拉板的后段设置于第二限位套筒和第二长套筒之间的圆环槽内，且与第二活动杆相铰接，所述拉板的前下段沿其长度方向设置有多个卡口，卡口与第一限位套筒和第一长套筒之间的圆环槽配合连接，从而将第一活动杆锁紧固定；两个拉板与支撑杆的左右两段之间均连接有吊链，所述吊链的顶端通过第三短套筒与支撑杆转动连接，吊链的底端与拉板的前段固定连接，所述第三短套筒外侧的支撑杆上设置有第三限位套筒。3.根据权利要求1所述的一种核聚变堆超导磁体用大型低温异构件的生产流水线，其特征在于：冷却装置包括冷却水槽、多个闸板以及多个向上弯折的导流桶，所述冷却水槽内的底部沿其长度方向设置有前后两条平行布置的导轨，所述闸板纵向设置于冷却水槽内，所述闸板的底部设置有前后两个滑轮，滑轮与导轨滑动连接，所述滑轮上设置有潜水电机，所述闸板的左右两侧面自前至后均延伸有蛇形换热管，蛇形换热管的进水口和出水口向上设置，且分别位于闸板的前段和后段；所述多个导流桶沿冷却水槽的长度方向间隔设置于冷却水槽的一侧，所述导流桶包括竖段、凹面向上的第一圆弧段、横段和凹面向上的第二圆弧段，所述竖段的上段开设有导流桶进水口，导流桶进水口...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫振伟，徐建东，赵建兴，
申请(专利权)人：江阴振宏重型锻造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32