一种核反应堆内构件加工方法技术

一种核反应堆内构件加工方法，包括以下方法，在原材料上划十字中心线并标记角度，对饼形锻件的中心点进行钻点孔定位，采用套料钻对打点处进行钻孔，钻孔深度大于板厚的一半，已经完成一半的孔内打入木楔，将锻件翻转并进行找正并进行打孔定位，将钻孔套穿并将孔内余料芯棒吊出；本发明专利技术采用套料钻的加工方式并优化加工方法，能够有效提升材料的利用率并降低加工成本，加工质量也得到了进一步的提升。加工质量也得到了进一步的提升。加工质量也得到了进一步的提升。

【技术实现步骤摘要】
一种核反应堆内构件加工方法


[0001]本专利技术涉及核反应堆内构件制造
，具体地涉及一种核反应堆内构件加工方法。

技术介绍

[0002]堆内构件是反应堆压力容器内部除燃料组件及其相关组件以外的所有其他构件，是核电厂核岛的核心主设备，特殊的作用决定了堆内构件的结构复杂，有堆芯上板、上支承板、堆芯下板、堆芯支承板、格架板等各类板类零件，该类零件上均开有大尺寸通孔；同时，为了满足特殊工况要求，堆内构件原材料为奥氏体不锈钢，加工工艺性差，断屑差且排屑困难。
[0003]对于φ225，深368大直径深孔加工，传统工艺为钻—扩—镗加工；1、钻加工通常采用φ80钻头钻穿。选用普通麻花钻，切削参数为S=150~200r/min，F=10~15mm/min，钻头长径比较大约4.6倍，加工到深处切削参数有所下降，在整个加工过程中需多次进行抬刀并手动排屑；2、扩加工选用扩孔钻，切削参数为S=80~150r/min，F=10
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12mm/min，同样也存在刚性较差，多次抬刀排屑的问题；3、镗加工选用双边镗刀，切深单边1.5
‑
3MM，S=120
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180r/min，F=15
‑
30mm/min；通过钻、扩、镗的加工方式，将孔芯部区域全部转化为铁屑，效率较低且材料利用率低，不能满足产品的交付周期及成本控制需求，

技术实现思路

[0004]鉴于
技术介绍
所存在的技术问题，本专利技术所提供一种核反应堆内构件加工方法，通过采用套料钻的加工方式并优化加工方法，能够有效提升材料的利用率并降低加工成本，加工质量也得到了进一步的提升。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采取了如下技术方案来实现：一种核反应堆内构件加工方法，包括以下步骤：步骤一、在待加工的饼形锻件上划十字中心线，并用振动笔在饼形锻件上标记角度，并将标记线引至外圆；步骤二、在饼形锻件的中心点进行钻点孔，确定饼形锻件上其余孔的位置，并在孔心位置进行打点步骤三、孔位确定无误后，采用套料钻对打点处进行钻孔，钻孔深度大于板厚的一半，钻孔时需要采用已经验证好的套料刀和钻孔方案，加工过程中需要时刻关注排屑是否正常；步骤四、在已经完成一半的孔内打入木楔，母木楔采用锥形并进行固定于孔内；步骤五、木楔固定牢固后，将饼形锻件进行翻转，以十字中心线为基准进行找正，重复步骤二的工作并在饼形锻件的反面进行打孔定位；
步骤六、重复步骤三的工作，将钻孔套穿；步骤七、对孔内余料芯棒进行标记，将孔内余料端部焊接螺母，再将木楔从孔内敲出；步骤八、将余料端部的螺母与吊环螺钉相连接，吊环另一侧连接行车，通过行车带力将余料吊出。
[0006]优选的方案中，步骤三、六中，套料钻采用立式进刀的方式来进行加工。
[0007]优选的方案中，步骤三、六中，套料钻的刀片通过内外刀夹连接在刀体上，刀体上设有两条螺旋排屑槽，有较大的排屑空间，套料钻的中间部分为冷却环，其接口与机床冷却液管接口一致，钻孔加工过程中冷却液经由冷却环流经刀体，从底端喷出。
[0008]优选的方案中，步骤三、六中，当钻孔深度达到50mm时进行抬刀排屑，排屑方式采用手动方式。
[0009]本专利可达到以下有益效果：1、本专利技术通过采用套料钻的加工方式，相比于传统的钻扩镗的加工方式能够大幅降低加工成本，并且能够有效提高加工效率；2、本专利技术改为套料加工后，其孔内的芯棒原料能够保留，并且可用于加工支承柱法兰、销子等堆内构件其他材料；3、本专利技术通过正反面打孔的方式，能够有效改善套料钻深入后刀片崩碎的问题，并且有助于碎屑的排出。
附图说明
[0010]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：图1为本专利技术堆内构件结构示意图；图2为本专利技术套料钻刀结构示意图；图3为本专利技术加工方法流程图；
具体实施方式
[0011]实施例：华龙一号堆内构件上支承板钻孔加工（饼形零件，外径φ3612mm，厚度368mm，板上开有69
‑
φ241通孔以及其他各类小孔）Step1、在待加工的饼形锻件上划十字中心线，并用振动笔在饼形锻件上标记角度0
°
、180
°
、90
°
和270
°
，字高12mm，并将标记线引至外圆；Step2、在饼形锻件的中心点进行钻点孔，确定饼形锻件上69
‑
φ229孔位置，划69
‑
φ229孔φ224/φ229圆周线，并在69个孔位中心位置进行钻孔打点；Step3、孔位确定无误后，采用套料钻对打点处进行φ225孔的套料钻孔，套料69个孔尺寸至φ225，钻孔深度为200mm，套料刀具采用山特维克套料钻250489232R136478_D2，刀片WCMX06T308
‑
58 235；切削参数：V=100m/min，f=0.04~0.05mm/r；转孔过程中每深入50mm深会进行一次抬刀，并进行手动排屑；Step4、在已经完成一半的孔内打入4个木楔，母木楔采用锥形并进行固定于孔内，其主要目的是当从反面套穿时，对余料芯棒起到固定作用，避免芯棒掉落瞬间损坏刀片、砸
坏工作台；Step5、木楔固定牢固后，将饼形锻件进行翻转，以十字中心线为基准进行找正，重复步骤二的工作并在饼形锻件的反面进行打孔定位；Step6、重复步骤三的工作，将φ225孔套穿；Step7、对孔内余料芯棒进行标记，将孔内余料端部焊接螺母，再将木楔从孔内敲出；Step8、将余料端部的螺母与吊环螺钉相连接，吊环另一侧连接行车，通过行车带力将余料吊出。
[0012]传统工艺与套料钻工时费用对比分析（以上支承板为例）加工方式加工机床单孔工时孔数量台时费总费用钻扩镗摇臂钻29h6960元/h120060元套料钻镗铣床2.5h69260元/h44850元合计减少约75210元；此外，芯部区域规格为φ189
×
368，共69件，合计重量5.2t，核电锻件材料单价约为28.5万/t，材料费用为148.2万元；综上，上支承板孔加工改为本专利技术方案后，可节约成本约155.7万元。另外堆内构件中还有堆芯上板、堆芯下板、堆芯支承板等其他板类零件，合计每台节约420万元。
[0013]上述的实施例仅为本专利技术的优选技术方案，而不应视为对于本专利技术的限制，在互 不冲突的前提下，本专利技术记载的各项技术特征能够互相组合。本专利技术的保护范围应以权利 要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核反应堆内构件加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在待加工的饼形锻件上划十字中心线，并用振动笔在饼形锻件上标记角度，并将标记线引至外圆；步骤二、在饼形锻件的中心点进行钻点孔，确定饼形锻件上其余孔的位置，并在孔心位置进行打点步骤三、孔位确定无误后，采用套料钻对打点处进行钻孔，钻孔深度大于板厚的一半，钻孔时需要采用已经验证好的套料刀和钻孔方案，加工过程中需要时刻关注排屑是否正常；步骤四、在已经完成一半的孔内打入木楔，母木楔采用锥形并进行固定于孔内；步骤五、木楔固定牢固后，将饼形锻件进行翻转，以十字中心线为基准进行找正，重复步骤二的工作并在饼形锻件的反面进行打孔定位；步骤六、重复步骤三的工作，将钻孔套穿；步骤七、对孔内余料芯棒进行标记...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒华安，王永佳，周承操，董明亮，朱斌，张少威，唐炼，郝磊，王盛，魏煌臻，李莹，卢柯，
申请(专利权)人：东方电气武汉核设备有限公司，
类型：发明
国别省市：