【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于金屬材料成形領域，更具體地，涉及一種l型不銹鋼主泵接管大鍛件形性協同控制鍛造方法。
技術介紹
1、主泵接管是核反應堆壓力容器與主泵之間的連接紐帶，進而在反應堆內形成一個完整的回路，其主要作用是輸送流體和熱量。主泵接管與壓力容器筒體的連接部位是反應堆壓力容器的薄弱環節，也是評價其安全性的關鍵部位，因此主泵接管要求其具有可靠的安全質量。
2、主泵接管為復雜異形類鍛件，兩支管相貫形成直角過渡區域，其一側支管直徑超過了500mm，支管長度可達1000mm。針對l型主泵接管結構特點，以往的鍛造方案多采用拔長分料成形，僅對兩支管相貫形成的直角過渡區域進行仿形，沒有對支管進行成形，如圖10所示。拔長分料成形后鍛件重8.0t，而產品粗加工重僅占鍛件重的31％，材料利用率低且大大增加了機加工工作量及加工周期。隨著市場競爭越發激烈，原有的成形方案已無法滿足市場對主泵接管產品生產成本及周期控制的要求，利用模鍛實現主泵接管的近凈成形也將成為生產的趨勢。而對于單側支管長度可達1000mm，支管直徑d≥φ500mm的大型主泵接管，塑性變形過程中坯料在其直角過渡區域與向兩支管端部流動時阻力大，容易產生缺量等鍛造缺陷，需要增加返修等工序保證鍛件成形。因此，急需針對主泵接管鍛件開發基于一體化異形鍛件近尺寸仿形鍛造成形工藝，實現近凈成形，解決主泵接管鍛件鍛造成形的技術難點。
3、此外，主泵接管鍛件材質為超低碳奧氏體不銹鋼，由于其材料特性不會發生相變，難以通過固溶等熱處理工藝有效改善產品晶粒度，而晶粒度是影響材料性能的主要因素之
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于解決現有l型不銹鋼主泵接管大鍛件(支管直徑d≥φ500mm，單側支管長度≥1000mm)的仿形成形問題和晶粒均勻性問題。
2、為了實現上述目的，本專利技術提供一種l型不銹鋼主泵接管大鍛件形性協同控制鍛造方法，該方法包括以下步驟：
3、準備工裝輔具，所述工裝輔具包括平底上模、仿形下模、仿形上模和芯棒，所述仿形下模具有v型的模腔，所述仿形上模呈v型；
4、在鋼錠鐓粗變形量≥50％、拔長時每砧變形量≥15％、每火次鍛造溫度為1150℃～1240℃且鍛造時長不超過20min的鍛造條件下獲取方形的坯料1；
5、利用所述仿形下模和所述平底上模對所述坯料1進行壓平增厚，得到一側為平面且另一側兩邊夾角為直角的坯料2；
6、利用所述仿形上模與所述仿形下模對所述坯料2進行沖壓成形以得到坯料3，所述坯料3用于提供兩支管過渡區域及支管大身；
7、保持所述仿形上模與所述仿形下模的合模狀態，利用所述芯棒限制所述坯料3移動，以分別對兩支管端部進行平整處理，得到所述l型不銹鋼主泵接管大鍛件。
8、作為可選的是，所述坯料1的尺寸基于以下公式確定：
9、
10、t1＝a-(40～60)????(2)
11、
12、上式中，l1為坯料1的長度，v坯料1為坯料1的體積，t1為坯料1的厚度，a為l型不銹鋼主泵接管大鍛件支管部分的直徑，v鍛件為l型不銹鋼主泵接管大鍛件的體積。
13、作為可選的是，所述利用所述仿形下模和所述平底上模對所述坯料1進行壓平增厚，得到一側為平面且另一側兩邊夾角為直角的坯料2進一步包括以下步驟：
14、將所述坯料1順時針旋轉45°后放置于所述仿形下模的模腔內，所述模腔的厚度與鍛件支管直徑相同，所述仿形下模的內圓弧半徑與鍛件圓弧半徑相同；
15、將覆蓋所述坯料1的水平長度方向的平底上模與所述仿形下模對中后下壓，壓下量＝h1/3，形成長度為l2、高度為h2、厚度為t2的坯料2，其中，h1為坯料1的對角線的長度，t2＝a。
16、作為可選的是，所述利用所述仿形上模與所述仿形下模對所述坯料2進行沖壓成形以得到坯料3具體為：
17、將所述坯料2保持在所述仿形下模的模腔內，更換仿形上模，將所述仿形上模與所述仿形下模對中后對所述坯料2進行沖壓，壓下量＝h2-a-(60～70)，使得l型不銹鋼主泵接管大鍛件的兩支管過渡區域及大身成形。
18、作為可選的是，所述l型不銹鋼主泵接管大鍛件形性協同控制鍛造方法還包括以下步驟：
19、在對所述坯料3的兩支管端部進行平整處理以得到l型不銹鋼主泵接管大鍛件之后，將所述l型不銹鋼主泵接管大鍛件入水冷卻，轉移入水時間≤5min。
20、本專利技術的有益效果在于：
21、本專利技術提供了一種l型不銹鋼主泵接管大鍛件形性協同控制鍛造方法，通過相應成形方案和工裝設計方案，采用萬噸壓機并裝配相應工裝輔具，借助自由鍛與模鍛的方式，解決l型不銹鋼主泵接管大鍛件的晶粒均勻性問題與仿形成形問題，在滿足鍛件尺寸要求的同時達到鍛件全截面晶粒度≥3級，滿足了對l型不銹鋼主泵接管大鍛件控形控性的需求。
22、本專利技術首先通過保證高溫+大變形鍛造技術，打碎柱狀晶、改善宏觀偏析、破碎鑄態組織，細化晶粒并得到均勻的鍛態組織。同時解決了l型主泵接管鍛件兩支管相貫形成的直角過渡區域與支管仿形鍛造成形困難的鍛造問題。鍛件重量僅為6.9t，與之前方案相比，鍛件重量降低了14％，提高了產品利用率，并間接減少了機加工工序工作量和周期，整體降低了制造成本。預制方形坯料可以有效降低l型主泵接管鍛件兩支管相貫形成的直角過渡區域的成型難度。通過壓平增厚可以為后續支管壓型成型做準備，為支管大身仿形成型提供了條件。通過借助上下模具的仿形，支管大身金屬流動呈流線型曲線，力學性能更優。最后通過利用芯棒在上下模具合模狀態時對端部平整，可以有效地降低支管長度方向的余量，從而降低鍛件重量，提高鍛件的仿形程度。
23、本專利技術的其他特征和優點將在隨后具體實施方式部分予以詳細說明。
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1.一種L型不銹鋼主泵接管大鍛件形性協同控制鍛造方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的L型不銹鋼主泵接管大鍛件形性協同控制鍛造方法，其特征在于，所述坯料1的尺寸基于以下公式確定：
3.根據權利要求2所述的L型不銹鋼主泵接管大鍛件形性協同控制鍛造方法，其特征在于，所述利用所述仿形下模和所述平底上模對所述坯料1進行壓平增厚，得到一側為平面且另一側兩邊夾角為直角的坯料2包括：
4.根據權利要求3所述的L型不銹鋼主泵接管大鍛件形性協同控制鍛造方法，其特征在于，所述利用所述仿形上模與所述仿形下模對所述坯料2進行沖壓成形以得到坯料3具體為：
5.根據權利要求4所述的L型不銹鋼主泵接管大鍛件形性協同控制鍛造方法，其特征在于，還包括：
【技術特征摘要】
1.一種l型不銹鋼主泵接管大鍛件形性協同控制鍛造方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的l型不銹鋼主泵接管大鍛件形性協同控制鍛造方法，其特征在于，所述坯料1的尺寸基于以下公式確定：
3.根據權利要求2所述的l型不銹鋼主泵接管大鍛件形性協同控制鍛造方法，其特征在于，所述利用所述仿形下模和所述平底上模對所述坯料1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊航，艾海昆，鄧科偉，李天豪，陳東升，張智峰，陶志勇，李榮斌，
申請(專利權)人：上海電氣上重鑄鍛有限公司，
類型：發明
國別省市：
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