一种非能动余热排出系统换热器封头组件整体成型的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种非能动余热排出系统换热器封头组件整体成型的方法，所述非能动余热排出系统换热器封头组件整体成型的方法包括：选择合适型号和规格的钢锭，并对钢锭进行加热；将加热后的钢锭反复镦拔，打碎晶粒，制成圆柱体坯料；将圆柱体坯料进行第一次冲压成型，制成带两个凸台的圆饼形板坯；对带两个凸台的圆饼形板坯上的两个凸台冲孔，制成带两个冲孔后凸台的饼形板；将带两个冲孔后凸台的饼形板进行第二次冲压成型，制成一体化封头组件。能够实现封头本体与进口接管嘴安全端、人孔密封件三者同工序一体化锻造成型的效果，而且达到封头锻件组织更加均匀密实，三者连接处形成连续不间断的金属流线，不用焊接，加工周期短，质量更高的效果。量更高的效果。量更高的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种非能动余热排出系统换热器封头组件整体成型的方法


[0001]本专利技术专利涉及一种封头成型方法，具体涉及一种民用核电非能动余热排出系统中换热器的上、下封头组件整体式成型的制造方法。

技术介绍

[0002]非能动余热排出系统是第三代先进压水反应堆核电厂的特征之一，其作用是利用系统工质的自然循环特性，在不施加外部动力的情况下，在较长的时间内直接或间接地对反应堆堆芯进行冷却，以保证反应堆的安全。
[0003]非能动余热排出系统为第三代先进压水反应堆核电厂的主要特征之一。非能动余热排出系统换热器(简称：PRS换热器)是自主三代核电“华龙一号”机组非能动余热排出系统中最关键的设备，其工作性能及制造质量对非能动余热排出系统的安全运行有着重要的影响。
[0004]PRS换热器有两个封头组件，即上封头组件和下封头组件，这两个封头组件结构相同，组成的零部件包括：封头本体、进口接管嘴安全端、人孔密封件。
[0005]如图6所示，现有PRS换热器封头组件是将封头本体与进口接管嘴安全端、人孔密封件分别锻造加工，然后通过焊接的方式进行拼接成型的。尽管如今我国焊接工艺和焊接材料的性能都得到了很大的提高，但封头主体与进口接管嘴安全端、人孔密封件之间通过焊接而拼接的结构是不能形成一体完整不间断的金属流线。封头主体与进口接管嘴安全端、人孔密封件为分别锻造，三者之间难免会存在组织差异，通过焊接拼装难以消除性能差异性，质量十分不稳定。由于PRS换热器也是构成二回路压力边界的一部分，PRS换热器封头组件工作环境为高温高压的恶劣运行环境，且承受蒸汽—冷凝水回路的温度差所形成的温度突变，极易引起应力分布不匀和应力集中，容易产生疲劳、蠕变和损坏。而且封头本体和接管嘴安全端、人孔密封件分开焊接制造的方法，焊接工艺复杂、焊接周期长，复杂应力区质量稳定性差，直接造成成品率低，制造成本大幅上升。PRS换热器在役使用过程中，还需经常对封头组件焊缝区域进行在役检查，增加维护成本和风险。

技术实现思路

[0006]鉴于封头成型方法存在的上述不足，本专利技术提供一种非能动余热排出系统换热器封头组件整体成型的方法，能够实现封头本体与进口接管嘴安全端、人孔密封件三者同工序一体化锻造成型的效果，而且达到封头锻件组织更加均匀密实，三者连接处形成连续不间断的金属流线，不用焊接，加工周期短，质量更高的效果。
[0007]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种非能动余热排出系统换热器封头组件整体成型的方法，所述非能动余热排出系统换热器封头组件整体成型的方法包括：
[0009]选择合适型号和规格的钢锭，并对钢锭进行加热；
[0010]将加热后的钢锭反复镦拔，打碎晶粒，制成圆柱体坯料；
[0011]将圆柱体坯料进行第一次冲压成型，制成带两个凸台的圆饼形板坯；
[0012]对带两个凸台的圆饼形板坯上的两个凸台冲孔，制成带两个冲孔后凸台的饼形板；
[0013]将带两个冲孔后凸台的饼形板进行第二次冲压成型，制成一体化封头组件。
[0014]依照本专利技术的一个方面，所述将加热后的钢锭反复镦拔，打碎晶粒，制成圆柱体坯料具体为：将加热后的钢锭反复镦粗拔长，打碎粗晶，制成高径比2～2.5的圆柱体坯料。
[0015]依照本专利技术的一个方面，所述将圆柱体坯料进行第一次冲压成型，制成带两个凸台的圆饼形板坯具体为：将圆柱体坯料置入漏盘模具中，通过压机对圆柱体坯料正中心整体镦压，制成带两个凸台的圆饼形板坯。
[0016]依照本专利技术的一个方面，所述对带两个凸台的圆饼形板坯上的两个凸台冲孔，制成带两个冲孔后凸台的饼形板具体为：利用冲头对带两个凸台的圆饼形板坯的两个凸台的正中心进行冲孔处理，形成带两个冲孔后凸台的饼形板。
[0017]依照本专利技术的一个方面，所述将带两个冲孔后凸台的饼形板进行第二次冲压成型，制成一体化封头组件具体为：将带两个冲孔后凸台的饼形板放置于下部环模上，将上球模设置与压机的连接板上，使得带两个冲孔后凸台的饼形板中心位于上球模的正下方，利用压机与安装在压机上的上球模将带两个冲孔后凸台的饼形板冲压成型，制成一体化封头组件。
[0018]依照本专利技术的一个方面，所述带两个凸台的圆饼形板坯中包括第一凸台和第二凸台，所述第一凸台与带两个凸台的圆饼形板坯中心同心。
[0019]依照本专利技术的一个方面，所述带两个凸台的圆饼形板坯直径等于 0.85π
‑
1.5π一体化封头组件内球面半径。
[0020]依照本专利技术的一个方面，所述上球模包括直段部及与所述直段部连接的半球形头部，所述下部环模为内环带有倒角的环状模具。
[0021]依照本专利技术的一个方面，所述漏盘模具上设有两个凹槽，所述第一次冲压时，圆柱体坯料在压机的作用下充满板坯成型模具两个预设凹槽，形成一个带两个外放凸台的圆饼坯。
[0022]依照本专利技术的一个方面，上球模的半球形头部直径小于带两个冲孔后凸台的饼形板的直径，所述下部环模的内环直径小于带两个冲孔后凸台的饼形板的直径，所述下部环模的外环直径大于带两个冲孔后凸台的饼形板的直径。
[0023]本专利技术实施的优点：
[0024]本专利技术公开了一种非能动余热排出系统换热器封头组件整体成型的方法，所述非能动余热排出系统换热器封头组件整体成型的方法包括：选择合适型号和规格的钢锭，并对钢锭进行加热；将加热后的钢锭反复镦拔，打碎晶粒，制成圆柱体坯料；将圆柱体坯料进行第一次冲压成型，制成带两个凸台的圆饼形板坯；对带两个凸台的圆饼形板坯上的两个凸台冲孔，制成带两个冲孔后凸台的饼形板；将带两个冲孔后凸台的饼形板进行第二次冲压成型，制成一体化封头组件。能够实现封头本体与进口接管嘴安全端、人孔密封件三者同工序一体化锻造成型的效果，而且达到封头锻件组织更加均匀密实，三者连接处形成连续不间断的金属流线，不用焊接，加工周期短，质量更高的效果。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本专利技术所述的一种非能动余热排出系统换热器封头组件整体成型的方法的工艺流程示意图；
[0027]图2为本专利技术所述的第二次冲压时的状态示意图；
[0028]图3为本专利技术所述的第一次冲压时的状态示意图；
[0029]图4为本专利技术所述带两个冲孔后凸台的饼形板的结构示意图；
[0030]图5为本专利技术所述的一种非能动余热排出系统换热器封头组件的结构示意图；
[0031]图6为现有技术示意图。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非能动余热排出系统换热器封头组件整体成型的方法，其特征在于：所述非能动余热排出系统换热器封头组件整体成型的方法包括：选择合适型号和规格的钢锭，并对钢锭进行加热；将加热后的钢锭反复镦拔，打碎晶粒，制成圆柱体坯料；将圆柱体坯料进行第一次冲压成型，制成带两个凸台的圆饼形板坯；对带两个凸台的圆饼形板坯上的两个凸台冲孔，制成带两个冲孔后凸台的饼形板；将带两个冲孔后凸台的饼形板进行第二次冲压成型，制成一体化封头组件。2.根据权利要求1所述的一种非能动余热排出系统换热器封头组件整体成型的方法，其特征在于：所述将加热后的钢锭反复镦拔，打碎晶粒，制成圆柱体坯料具体为：将加热后的钢锭反复镦粗拔长，打碎粗晶，制成高径比2～2.5的圆柱体坯料。3.根据权利要求1所述的一种非能动余热排出系统换热器封头组件整体成型的方法，其特征在于：所述将圆柱体坯料进行第一次冲压成型，制成带两个凸台的圆饼形板坯具体为：将圆柱体坯料置入漏盘模具中，通过压机对圆柱体坯料正中心整体镦压，制成带两个凸台的圆饼形板坯。4.根据权利要求1所述的一种非能动余热排出系统换热器封头组件整体成型的方法，其特征在于：所述对带两个凸台的圆饼形板坯上的两个凸台冲孔，制成带两个冲孔后凸台的饼形板具体为：利用冲头对带两个凸台的圆饼形板坯的两个凸台的正中心进行冲孔处理，形成带两个冲孔后凸台的饼形板。5.根据权利要求1
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4其中之一所述的一种非能动余热排出系统换热器封头组件整体成型的方法，其特征在于：所述将带两个冲孔后凸台的饼形板进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志坤，何龙，邓松，顾佳伟，王元华，
申请(专利权)人：上海新闵重型锻造有限公司，
类型：发明
国别省市：