一种第四代核电机组用小口径高合金无缝钢管制造工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种第四代核电机组用小口径高合金无缝钢管制造工艺，涉及小口径高合金无缝钢管生产技术领域，所述制造工艺包括如下步骤：Φ170圆坯复检

【技术实现步骤摘要】
一种第四代核电机组用小口径高合金无缝钢管制造工艺


[0001]本专利技术涉及小口径高合金无缝钢管生产
，尤其涉及一种第四代核电机组用小口径高合金无缝钢管制造工艺。

技术介绍

[0002]核电是世界三大支柱能源之一，具有清洁、安全、高效的特性。发展核电必须提高其经济性和安全性，并且必须减少废物，防止核扩散，核电技术要同核燃料循环统一考虑，第三代核电站在这些方面仍需要改进，因此，有必要开发更先进的核电机组，第四代核电站就是基于上述要求产生，其开发目标主要有以下4个方面：
[0003]第一，满足核能的可持续发展。通过实现核燃料闭式循环，与先进后处理技术形成闭式燃料循环体系，提高对核燃料的有效利用，实现提供持续生产能源的手段，实现核废物量的最少化，保护环境。
[0004]第二，确保更高的安全性、可靠性。大幅度降低堆芯损坏的概率及程度，并且有快速恢复反应堆运行的能力，取消在场址外采取应急措施的必要性。
[0005]第三，更高的经济性。发电成本优于其他能源，资金的风险水平能与其他能源相比。
[0006]第四，防止核扩散。利用反应堆系统本身的特性，在商用核燃料循环中通过处理的材料，对于核扩散具有更高的防止性，保证难以用于核武器或被盗。
[0007][0008]第四代核电项目用高合金材料P91，材料设计结合先进型核电机组的安全服役要求，在ASME(美国机械工程师协会)规范的基础上，对适用于核设施部件用无缝钢管材料提出了更高和更为安全的特殊性能质量要求。

技术实现思路

[0009]本专利技术目的在于提供一种第四代核电机组用小口径高合金无缝钢管制造工艺，采用热穿孔+冷轧工艺生产的钢管由于冷轧变形量大，完全消除了原Accu
‑
Roll热轧机组中穿孔毛管所带来的内螺旋缺陷，且高温持久性能优于原生产工艺所生产的产品，完全满足先进型第四代核电机组的安全服役要求(高温持久性能完全满足考核强度不低于247MPa要求)。
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0011]一方面，本专利技术提供了一种第四代核电机组用小口径高合金无缝钢管制造工艺，所述制造工艺包括如下步骤：
[0012]Φ170圆坯复检
→
切断
→
冷定心
→
加热
→
热穿孔
→
缓冷
→
管坯投料
→
退火
→
矫直
→
成品周转
→
整体修磨
→
酸洗、磷化
→
人工检查、修磨
→
冷轧
→
成品热处理
→
矫直
→
整体外表修磨
→
一次检查、逐支编号
→
取样
→
理化检验
→
水压
→
超声波探伤
→
下品及盲区处理
→
磁粉探伤
→
表面清洁抛光
→
目视检查
→
尺寸检查
→
标识
→
涂漆
→
包装
→
逐支光谱
→
入
库。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述加热制度包括：
[0014]Φ170圆坯加热后的出炉温度为1200
‑
1220℃；加热时间为170
‑
185min。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述热穿孔时：
[0016]采用钼基顶头，表面需预热到800
‑
900℃，直至表面呈现暗红色；
[0017]所述热穿孔变形工艺为：
[0018]在一种可能的实现方式中，所述酸洗处理时：
[0019]选用浓度为14
‑
18％的硫酸；控制因硫酸和氧化铁皮生成的二价铁离子的含量Fe
2+
≤150克/升；控制酸洗温度为45
‑
55℃。
[0020]在一种可能的实现方式中，所述磷化处理时：
[0021]控制总酸度为25
‑
32滴；游离酸度为1.3
‑
1.5滴；处理温度为65
‑
75℃，处理时间为13
‑
18min。
[0022]在一种可能的实现方式中，所述冷轧时：
[0023]采用LG200轧机，孔型：Φ185
×
168、芯头：Φ127
×
125，将Φ185*24.5荒管成功轧制成Φ168.3*21.95；
[0024]所述冷轧变形工艺为：
[0025]在一种可能的实现方式中，所述成品热处理包括正火热处理和回火热处理；其中，
[0026]所述正火热处理参数包括：助燃风为4.0
‑
5.0KPa；充N2流量为70
‑
90m3；H2占气体总含量为6
‑
8％；预热段+加热段温度为600
‑
1040℃；均热段温度为1055
‑
1075℃；工艺线速度为150
‑
200mm/min，保温时间为110
‑
120min；
[0027]所述回火热处理参数包括：助燃风为4.0
‑
5.0KPa；充N2流量为30
‑
50m3；H2占气体总含量为1.5
‑
2.5％；预热段+加热段温度为600
‑
735℃；均热段温度为750
‑
770℃；工艺线速度为110
‑
160mm/min，保温时间为205
‑
215min。
[0028]另一方面，基于上述制造工艺，本专利技术还提供了一种第四代核电机组用小口径高合金无缝钢管，所述小口径高合金无缝钢管选用高合金材料P91。
[0029]在一种可能的实现方式中，所述小口径高合金无缝钢管的化学成分按质量百分计包括：
[0030]C：0.08～0.12％；S≤0.010％；Mn：0.30～0.60％；Si：0.20～0.50％；P≤0.020％；Cr：8.00～9.50％；Ni≤0.40％；Cu≤0.10％；Mo：0.85～1.05％；V：0.18～0.25％；Ti≤0.01％；Nb：0.06～0.10％；Zr≤0.01％；N：0.030～0.070％；Bi≤0.008％；As≤0.010％；Sn≤0.006％；Pb≤0.008％；Sb≤0.003％；N/Al≥4；As+Sn+Pb+Sb≤0.020；C+N＞0.12。
[0031]在一种可能的实现方式中，所述小口径高合金无缝钢管的力学性能包括：
[0032]常温塑性延伸强度R
p0.2
/MPa≥415；常温抗拉强度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种第四代核电机组用小口径高合金无缝钢管制造工艺，其特征在于，所述制造工艺包括如下步骤：Φ170圆坯复检
→
切断
→
冷定心
→
加热
→
热穿孔
→
缓冷
→
管坯投料
→
退火
→
矫直
→
成品周转
→
整体修磨
→
酸洗、磷化
→
人工检查、修磨
→
冷轧
→
成品热处理
→
矫直
→
整体外表修磨
→
一次检查、逐支编号
→
取样
→
理化检验
→
水压
→
超声波探伤
→
下品及盲区处理
→
磁粉探伤
→
表面清洁抛光
→
目视检查
→
尺寸检查
→
标识
→
涂漆
→
包装
→
逐支光谱
→
入库。2.根据权利要求1所述的一种第四代核电机组用小口径高合金无缝钢管制造工艺，其特征在于，所述加热制度包括：Φ170圆坯加热后的出炉温度为1200
‑
1220℃；加热时间为170
‑
185min。3.根据权利要求1所述的一种第四代核电机组用小口径高合金无缝钢管制造工艺，其特征在于，所述热穿孔时：采用钼基顶头，表面需预热到800
‑
900℃，直至表面呈现暗红色；所述热穿孔变形工艺为：4.根据权利要求1所述的一种第四代核电机组用小口径高合金无缝钢管制造工艺，其特征在于，所述酸洗处理时：选用浓度为14
‑
18％的硫酸；控制因硫酸和氧化铁皮生成的二价铁离子的含量Fe
2+
≤150克/升；控制酸洗温度为45
‑
55℃。5.根据权利要求1所述的一种第四代核电机组用小口径高合金无缝钢管制造工艺，其特征在于，所述磷化处理时：控制总酸度为25
‑
32滴；游离酸度为1.3
‑
1.5滴；处理温度为65
‑
75℃，处理时间为13
‑
18min。6.根据权利要求1所述的一种第四代核电机组用小口径高合金无缝钢管制造工艺，其特征在于，所述冷轧时：采用LG200轧机，孔型：Φ185
×
168、芯头：Φ1...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓跃刚，孙立东，王伟，
申请(专利权)人：攀钢集团成都钢钒有限公司，
类型：发明
国别省市：