(高清版)GBT 40882-2021 第三代核電站主管道鍛件 工藝規(guī)范

第三代核電站主管道鍛件工藝規(guī)范ForgingsofmainpipesfornuclearpowerplantofgenerationⅢ-2021-11-26發(fā)布2022-06-01實(shí)施國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB/T40882—2021 I 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)和定義 4工藝流程 5工藝編制規(guī)范 2附錄A(規(guī)范性)余量要求 5附錄B(規(guī)范性)表面溫度小于550℃的鋼錠及坯料鍛造加熱規(guī)范 6附錄C(規(guī)范性)表面溫度不小于550℃的坯料加熱規(guī)范 I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由全國(guó)鍛壓標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC74)提出并歸口。本文件起草單位：二重(德陽(yáng))重型裝備有限公司、北京機(jī)電研究所有限公司、中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院、中機(jī)生產(chǎn)力促進(jìn)中心、廣東韶鑄鍛造有限公司。1第三代核電站主管道鍛件工藝規(guī)范本文件規(guī)定了第三代核電站主管道管坯鍛件(以下簡(jiǎn)稱“鍛件”)的工藝流程和工藝編制規(guī)范。本文件適用于主截面尺寸(含主管直徑及管嘴高度)在250mm～2000mm、長(zhǎng)度尺寸在1500mm~10000mm的第三代核電站主管道奧氏體不銹鋼鍛件。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T8541鍛壓術(shù)語(yǔ)GB13318鍛造生產(chǎn)安全與環(huán)保通則3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T8541界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。主變形火次primarydeformationheat以鍛透壓實(shí)為目的而進(jìn)行的鐓粗或拔長(zhǎng)的變形火次。分料blankdividing合理分配坯料以適應(yīng)鍛件的橫截面積和形狀的工步。4工藝流程根據(jù)鍛件形狀，分為帶管嘴及不帶管嘴兩種結(jié)構(gòu)形式，其典型結(jié)構(gòu)見圖1,鍛造工藝流程如下：注1:帶管嘴鍛件工藝流程中鐓粗、拔長(zhǎng)可執(zhí)行多次。不帶管嘴鍛件工藝流程中的壓鉗口、滾圓、鐓粗步驟可根據(jù)實(shí)際情況選擇是否執(zhí)行。注2:工藝流程中的制坯工步，根據(jù)各廠家采用的不同鍛造工藝方法，可制成實(shí)心鍛坯或空心鍛坯。2單位為毫米右視圖右視圖a)帶管嘴結(jié)構(gòu)鍛件b)不帶管嘴結(jié)構(gòu)鍛件標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：L——鍛件粗加工總長(zhǎng)度(含取樣區(qū)域);D——圓形截面直徑；H——管嘴處橫截面高度；B——管嘴橫截面寬度；T——管嘴與主管的臺(tái)階差。圖1典型鍛件結(jié)構(gòu)形式5工藝編制規(guī)范5.1鍛件圖的制定及鍛件質(zhì)量核算5.1.1供需雙方應(yīng)通過(guò)訂貨合同、訂貨圖、采購(gòu)技術(shù)規(guī)范等相關(guān)技術(shù)文件，明確產(chǎn)品的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求及檢驗(yàn)規(guī)程。5.1.2鍛造余量宜參考粗加工取樣圖或管坯探傷圖，并應(yīng)根據(jù)附錄A的要求給出，鍛件公差宜按不超過(guò)余量的三分之一控制，并制定鍛件圖，管嘴部位宜近形鍛造。5.1.3計(jì)算鍛件質(zhì)量時(shí)，不帶管嘴的管坯鍛件質(zhì)量補(bǔ)償系數(shù)宜取1.03,帶管嘴的管坯鍛件質(zhì)量補(bǔ)償系35.2鋼錠的選用原則5.2.1鍛件宜采用電渣重熔鋼錠鍛造。5.2.2電渣重熔錠參考利用率為68%～80%。當(dāng)一錠多件時(shí)，參考利用率應(yīng)在考慮切口占料的基礎(chǔ)之上再降低約3%。5.2.3電渣重熔鋼錠的兩端應(yīng)去除質(zhì)量較差部分。5.2.4電渣重熔鋼錠應(yīng)采用拋磨或機(jī)加方式去除表面肉眼可見的裂紋以及影響鍛造質(zhì)量的渣溝、重皮、分層、結(jié)疤、毛刺等缺陷，保證表面質(zhì)量。取樣位置處的尖角應(yīng)打磨，臺(tái)階應(yīng)圓滑過(guò)渡。應(yīng)在工藝上明確裝爐前檢查鋼錠表面質(zhì)量。5.2.5鍛件火耗系數(shù)參考值為每火次0.5%～1.0%。5.3鍛造設(shè)備的選定鍛造設(shè)備噸位的選擇主要依據(jù)工步設(shè)計(jì)時(shí)坯料成形最大截面尺寸，見表1。表1鍛造設(shè)備選擇參數(shù)表坯料截面尺寸mm鍛造設(shè)備公稱壓力MN5.4.1鍛造加熱：主變形火次加熱溫度宜為1200℃~1220℃。壓鉗口火次加熱溫度可降低30℃~50℃,其余火次加熱溫度視鍛造比而定，不高于1200℃。當(dāng)剩余鍛造比小于1.2時(shí)，宜按照不大于1060℃保溫，具體溫度可根據(jù)制造廠的設(shè)備特點(diǎn)做適當(dāng)調(diào)整。5.4.2鋼錠及坯料的表面溫度小于550℃時(shí)，加熱規(guī)范按附錄B執(zhí)行；鋼錠及坯料的表面溫度不小于550℃時(shí)，加熱規(guī)范按附錄C執(zhí)行。5.4.3保溫時(shí)間按照附錄B或者附錄C的要求規(guī)定如下。a)第一火次/壓鉗口火次：鋼錠入爐前為冷態(tài)的電渣重熔鋼錠，保溫時(shí)間按附錄B的要求，工藝中應(yīng)給出冷錠升溫曲線。為提高內(nèi)外溫度均勻性且避免高溫區(qū)長(zhǎng)時(shí)間加熱，可在850℃至始鍛溫度間適當(dāng)增加保溫段。b)鐓粗主變形火次：按附錄C規(guī)定的1.5倍以上執(zhí)行。c)主變形后的火次以及最終成形火次：對(duì)應(yīng)變形截面的保溫時(shí)間范圍按附錄C規(guī)定的1倍～1.5倍執(zhí)行。5.4.4鍛造前，與鍛件接觸的工具應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度一般為200℃~300℃。5.4.5鍛造溫度區(qū)間按850℃~1220℃控制，低于終鍛溫度應(yīng)及時(shí)停鍛返爐重新加熱。5.5鍛造比的確定5.5.1鍛件主截面總鍛造比應(yīng)大于3,鋼錠直接拔長(zhǎng)主截面鍛造比不足時(shí)，應(yīng)先鐓粗再拔長(zhǎng)。5.5.2對(duì)于每火次的鍛造比安排和分配應(yīng)遵循：4a)各火次變形部位變形量均應(yīng)大于臨界變形量；b)對(duì)于直接拔長(zhǎng)出成品的鍛件，考慮其拔長(zhǎng)量，每火次拔長(zhǎng)鍛造比宜不小于1.3;c)為了有足夠的變形以保證再結(jié)晶的發(fā)生，最終成形火次鍛造比宜不小于1.2。5.6.1根據(jù)操作過(guò)程要求和操作機(jī)夾持能力確定是否壓鉗口，鉗口位置可選擇鋼錠的頂部或底部，鉗口軸向分料長(zhǎng)度一般為鋼錠直徑的五分之一。5.6.2鐓粗、拔長(zhǎng)、分料鍛臺(tái)階和最終成形的劃分應(yīng)根據(jù)該火次鍛造的溫度區(qū)間、最小變形量和工作量綜合確定，可設(shè)置一火或多火次完成。5.6.3第一火次宜設(shè)置小壓下量整體滾圓工序，以改善鋼錠表面皮下鑄態(tài)組織，增加鋼錠表面塑性，減少后續(xù)火次表面開裂傾向。5.6.4對(duì)于需鐓粗火次，應(yīng)控制壓下速率緩慢鐓粗。5.6.5鐓粗后可采用滾圓方式拔長(zhǎng)，減少帶棱角方式的拔長(zhǎng)。5.6.6每火次都應(yīng)有必要的吹氧清傷，若出現(xiàn)明顯影響鍛造質(zhì)量的裂紋等缺陷時(shí)，可將坯料空冷后處理。5.7分管嘴料預(yù)成形分管嘴料時(shí)，當(dāng)鍛件相鄰臺(tái)階差不小于200mm時(shí)，三角深度按臺(tái)階差的一半控制，見圖2,并在鍛造時(shí)臺(tái)階過(guò)渡處鍛出較大圓角；當(dāng)鍛件管嘴高度較大使得相鄰截面面積之比不小于1.8時(shí)，分管嘴料后宜分步鍛造出小截面。單位為毫米標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：h——相鄰臺(tái)階差；圖2分料上三角示意圖5.8終鍛成形5.8.1應(yīng)采用較大變形量通拔后小變形量修整的方式終鍛成形。5.8.2熱態(tài)鍛件的尺寸測(cè)量需考慮材料熱收縮率，鍛件從終鍛溫度降至室溫的熱態(tài)尺寸線性收縮率可按1.7%～1.8%計(jì)算，溫度高時(shí)取上限。5.8.3鍛后宜進(jìn)行水冷，以避免鍛件最終成形后晶粒繼續(xù)長(zhǎng)大，以及晶界鉻的碳化物的過(guò)多析出。5.9檢查對(duì)照鍛件圖，全面復(fù)核鍛件尺寸和表面質(zhì)量。5.10其他安全與環(huán)保的要求應(yīng)符合GB13318的規(guī)定。5(規(guī)范性)圖A.1示意了主管道鍛件結(jié)構(gòu)。單位為毫米標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：D?、D?、D?——鍛件不同部位截面的粗加工直徑；a -粗加工圖基礎(chǔ)上的鍛造余量。鍛件結(jié)構(gòu)示意圖表A.1規(guī)定了主管道鍛件鍛造余量。單位為毫米L>250~>315~400>400~>500~>630~>800~>1000~>1250~>1600~2000a>1500～2500>2500～4000>4000～6500>6500～10000光軸(直條)類鍛件余量可根據(jù)實(shí)際情況酌情調(diào)整。6(規(guī)范性)表面溫度小于550℃的鋼錠及坯料鍛造加熱規(guī)范表B.1規(guī)定了表面溫度小于550℃的主管道鋼錠及坯料鍛造加熱規(guī)范。表B.1表面溫度小于550℃的鋼錠及坯料鍛造加熱規(guī)范截面尺寸mm裝爐溫度℃hhhhh2563425646>800～100035658>1000～110035669>1100～12003667>1200～13504788>1350～15004889>1500～165049>1650～180059>1800～20005>2000～22006>2200～24006>2400～26007>2600～28008>2800～30009>3000～3200>3200～3400階段1為初始裝爐段，階段2、階段4為升溫段，階段3為中間保溫段(溫度為800℃~850℃),階段5為始鍛保溫段。(規(guī)范性)表面溫度不小于550℃的坯料加熱規(guī)范表C.1規(guī)定了表面溫度不小于550℃的主管道坯料返爐加熱規(guī)范。表C.1表面溫度不小于550℃的坯料加熱規(guī)范截面尺寸階段1h階段2h截面尺寸階段1h階段2h>1900～2000>500～600>2000～2100>600～700>2100～2200>700～800>2200～2300>800～900>2300～2400>900～10004.0>2400～2500>1000～11004.5>2500～260020.0>1100～1200>2600～270021.0>1200～1300>2700～2800