超大型核電鍛件綠色制造技術(shù)

序
前言
第1篇綜述
第1章核電站與核電堆型簡介3
1.1核電站種類及構(gòu)成3
1.2核電的堆型4
1.2.1壓水堆4
1.2.2沸水堆4
1.2.3重水堆5
1.2.4石墨水冷堆5
1.2.5高溫氣冷堆5
1.2.6快堆5
1.3發(fā)展核電的目的與方向6
1.4核電裝備自主化及“走出去”6
第2章核電鍛件的重要性8
2.1核電鍛件在核電裝備中的地位與作用8
2.2歷史重任及殷切期望8
2.3不辱使命9
第3章超大型核電鍛件的主要特點(diǎn)及制造要求12
3.1規(guī)格巨大且形狀復(fù)雜12
3.1.1核電常規(guī)島整鍛低壓轉(zhuǎn)子12
3.1.2核電常規(guī)島發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子13
3.1.3核電一體化封頭13
3.2技術(shù)要求高14
3.3鍛件向大型化及一體化方向發(fā)展14
3.3.1壓力容器鍛件的大型化及一體化15
3.3.2蒸汽發(fā)生器鍛件的大型化及一體化15
3.4綠色制造16
3.4.1胎模鍛造17
3.4.2近凈成形19
3.5制造資質(zhì)評(píng)定與生產(chǎn)許可22
3.5.1取證23
3.5.2評(píng)定23
3.5.3核安全許可25
3.6制造過程控制要求25
3.6.1評(píng)定/制造大綱25
3.6.2質(zhì)量計(jì)劃25
3.6.3無損檢測(cè)規(guī)程26
3.6.4先決條件檢查26
3.7產(chǎn)品質(zhì)量的可追溯性26
3.7.1母材見證件26
3.7.2焊接見證件26
第4章設(shè)備與工裝特點(diǎn)27
4.1制造設(shè)備的大型化27
4.1.1超大型冶煉及鑄錠設(shè)備27
4.1.2超大型鍛造設(shè)備27
4.1.3超大型熱處理設(shè)備28
4.2工裝的大型化及復(fù)雜化29
4.2.1二代加SG水室封頭管嘴翻邊裝置29
4.2.2改進(jìn)型一體化頂蓋模鍛工裝30
4.2.3超大型鍛件坯料翻轉(zhuǎn)裝置31
4.2.4轉(zhuǎn)子中心孔超聲波檢測(cè)裝置31
4.2.5超大型筒體鍛件一次性浸水淬火裝置31
第5章創(chuàng)新性評(píng)定及驗(yàn)證33
5.1一體化鍛件創(chuàng)新性驗(yàn)證33
5.1.1CAP1400RPV一體化頂蓋鍛件評(píng)定33
5.1.2CAP1400RPV一體化底封頭鍛件評(píng)定34
5.2超大型鍛件的大數(shù)據(jù)積累37
5.2.1CAP1400RPV接管段1∶1解剖試驗(yàn)37
5.2.2CAP1400SG管板1∶1解剖試驗(yàn)38
5.2.3AP1000SG水室封頭1∶1解剖檢驗(yàn)39
5.2.4華龍一號(hào)泵殼1∶1解剖評(píng)定41
5.2.5AP1000RPV接管段法蘭全截面測(cè)溫及性能檢驗(yàn)45
5.3600t級(jí)鋼錠的試驗(yàn)驗(yàn)證46
5.3.1600t級(jí)鋼錠的研制46
5.3.2600t級(jí)鋼錠的解剖驗(yàn)證48
5.4常規(guī)島汽輪機(jī)整鍛低壓轉(zhuǎn)子評(píng)定50
5.4.1鍛造50
5.4.2熱處理51
5.4.3解剖評(píng)定52
第6章核電鍛件的先進(jìn)制造技術(shù)56
6.1冶煉及鑄錠56
6.1.1低Si控Al鋼的冶煉及鑄錠57
6.1.2超大型鋼錠58
6.2壓力容器（RPV）一體化鍛件59
6.2.1RPV頂蓋59
6.2.2RPV底封頭61
6.3蒸汽發(fā)生器（SG）鍛件胎模鍛造61
6.3.1SG管板61
6.3.2SG水室封頭62
6.4近凈成形63
6.4.1RPV接管段63
6.4.2SG錐形筒體63
6.5主管道空心鍛造64
6.6核電常規(guī)島汽輪機(jī)整鍛低壓轉(zhuǎn)子66
6.6.1鍛件內(nèi)部質(zhì)量的純凈性66
6.6.2鍛件性能的均勻性67
第7章理論與實(shí)踐的反復(fù)完善69
7.1模擬軟件的選擇及邊界條件的優(yōu)化69
7.2物理模擬及比例試驗(yàn)70
7.2.1整體頂蓋物理模擬70
7.2.2水室封頭管嘴翻邊比例試驗(yàn)70
7.2.3水室封頭近凈成形比例試驗(yàn)70
7.2.4主管道低熔點(diǎn)合金內(nèi)支撐彎曲比例試驗(yàn)72
第8章核電鍛件制造的走向73
8.1產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)步提高73
8.2鍛件標(biāo)準(zhǔn)的自主化74
8.3實(shí)現(xiàn)鍛件的極端制造75
8.3.1RPV一體化接管段75
8.3.2CAP1700常規(guī)島汽輪機(jī)整鍛低壓轉(zhuǎn)子75
8.3.3600MW快堆支撐環(huán)76
8.3.4沸水堆封頭76
第2篇超大型核電鍛件綠色制造的基礎(chǔ)
第1章主要設(shè)備與工裝79
1.1冶煉設(shè)備79
1.1.1電弧爐（EAF）79
1.1.2鋼包精煉爐（LRF）79
1.1.3電渣重熔爐（ESR）80
1.1.4真空感應(yīng)熔煉爐（VIM）81
1.2鑄錠設(shè)備81
1.2.1上注81
1.2.2下注82
1.2.3真空吸注82
1.3液壓機(jī)83
1.3.1水壓機(jī)85
1.3.2油壓機(jī)87
1.3.3自由鍛水壓機(jī)與油壓機(jī)的比較88
1.3.4自由鍛液壓機(jī)未來發(fā)展方向90
1.4熱處理設(shè)備90
1.4.1電爐91
1.4.2燃?xì)鉅t91
1.4.3淬火冷卻設(shè)備91
1.4.4熱穩(wěn)定試驗(yàn)機(jī)94
1.4.5起吊吊具94
1.5試樣制備設(shè)備95
1.5.1拉伸試樣加工專機(jī)95
1.5.2沖擊試樣加工專機(jī)95
1.5.3落錘試樣制備設(shè)備97
1.6無損檢測(cè)設(shè)備98
1.6.1超聲波檢測(cè)（UT）98
1.6.2射線檢測(cè)（RT）99
1.6.3滲透檢測(cè)（PT）99
1.6.4磁粉檢測(cè)（MT）99
1.7超大直徑鋼錠火焰切割設(shè)備100
1.8特殊工裝100
1.8.1鋼錠抬梁及吊鉗100
1.8.2鍛造起重機(jī)與翻鋼機(jī)102
1.8.3坯料翻轉(zhuǎn)機(jī)103
1.8.4坯料回轉(zhuǎn)裝置105
1.8.5水室封頭管嘴翻邊定位裝置107
1.8.6雙端不對(duì)稱變截面筒體同步變形裝置108
第2章研究方法與研究手段110
2.1材料基礎(chǔ)研究110
2.1.1化學(xué)成分設(shè)計(jì)與優(yōu)化110
2.1.2熱物性參數(shù)測(cè)試115
2.1.3熱加工圖制定118
2.1.4相圖與特性曲線測(cè)繪119
2.2工藝研究方法與手段121
2.2.1冶煉與鑄錠工藝研究121
2.2.2成形工藝研究123
2.2.3熱處理工藝研究126
第3章超大型鋼錠研究與制造130
3.1冶煉及鑄錠工藝方法的創(chuàng)新130
3.1.1低Si控Al鋼的冶煉130
3.1.2保護(hù)澆注135
3.1.3鋼錠二次補(bǔ)澆136
3.1.4空心鋼錠137
3.2優(yōu)質(zhì)耐火材料141
3.2.1水口磚142
3.2.2塞棒144
3.2.3導(dǎo)流管145
3.3中間包146
3.3.1傳統(tǒng)中間包147
3.3.2新型中間包153
3.4長水口166
3.4.1實(shí)驗(yàn)研究166
3.4.2工程實(shí)踐171
3.5超大型鋼錠澆注與脫模171
3.5.1保護(hù)澆注171
3.5.2脫模172
3.6超大型鋼錠的解剖172
……