一種核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭及其制造方法
【專利摘要】一種核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭及其制造方法，包括上部管本體和下部管本體，所述上部管本體和下部管本體相連通，且上部管本體上端開口，下部管本體下端封閉，上部管本體的外壁上噴涂有等離子噴涂層，等離子噴涂層與上部管本體的頂部有間隔。本發(fā)明中堵頭采用微鎖設計、快速安裝、堵頭材質與傳熱管材質一致，且抗腐蝕性高、易于拆卸、不損傷傳熱管內壁、可與傳熱管堆焊、可遠距離實現(xiàn)自動堵管，避免人員受到核輻射。本發(fā)明能夠使用制造出符合要求的輥脹式機械堵頭，并且不存在對焊焊縫，耐腐蝕性能好、使用壽命長、使用安裝性能好。
【專利說明】一種核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于核電【技術領域】，具體涉及一種核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭及其制造方法。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)今國際上核能的使用越來越廣泛，無論民用還是在軍用是都具有很大的潛力。而核電設備中蒸汽發(fā)生器傳熱管的腐蝕破損一直是核電站非計劃停堆和電站容量因子損失的主要因素。這些蒸汽發(fā)生器的傳熱管在使用過程中經常會出現(xiàn)腐蝕破損。二十多年來，各國采用了不同的堵管技術，如爆炸堵管方式、焊接堵管方式和機械堵管方式等。爆炸堵管和焊接堵管方式屬于永久性堵管或半永久性堵管技術。而機械堵管在現(xiàn)階段比較先進的堵管方式，現(xiàn)階段國內并沒有自主生產適用于機械堵管的機械堵頭，基本上輥脹式機械堵頭全部依賴進口國外產品。
[0003]因為輥脹式機械堵頭為深桶類盲孔件，如果采用棒材直接機械加工而成，由于盲孔過深很難加工，需要預先將其筒加工為前段和后段兩部分，然后將筒前段與后段進行對焊，最后機械局部機械加工成型，最后噴涂等離子涂層。這種制造工藝方法雖然簡單易行，但是由于筒存在焊縫，在安裝過程中容易從焊縫處撕裂以及在使用過程中容易從焊縫處腐蝕失效，大大影響了堵頭的使用效果及壽命。同時采用熱旋壓或冷旋壓的方法在現(xiàn)階段國內的技術難度很大，不易成型。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭及其制造方法，制得的堵頭不存在對焊焊縫，并且耐腐蝕性能好、使用壽命長、使用安裝性能好。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術方案:
[0006]一種核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭，包括上部管本體和下部管本體，所述上部管本體和下部管本體相連通，且上部管本體上端開口，下部管本體下端封閉，上部管本體的外壁上噴涂有一圈等離子噴涂層，上部管本體和下部管本體為一體式結構。
[0007]所述上部管本體內徑由上至下相等，下部管本體內徑由上至下縮小。
[0008]所述等離子噴涂層與上部管本體的頂端有間隔。
[0009]所述上部管本體上端開口處設置有外翻邊。
[0010]所述等離子噴涂層沿上部管本體長度方向的長度為8?10mm。
[0011]一種核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭的制造方法，包括以下步驟:
[0012]I)按照蒸汽發(fā)生器傳熱管材規(guī)格計算輥脹式機械堵頭的外徑尺寸；
[0013]2)選擇與蒸汽發(fā)生器傳熱管材質相同的板坯，板坯為單相奧氏體組織，然后將其加工成片狀坯料；
[0014]3) 一次冷拉伸:采用一次冷拉伸模具對片狀坯料進行第一次拉伸，變形量為30%-40%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到一次冷拉伸件；
[0015]4)真空固溶處理:將一次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到一次固溶件；
[0016]5) 二次冷拉伸:采用二次冷拉伸模具對一次固溶件進行第二次拉伸，變形量控制為30%-40%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到二次冷拉伸件；
[0017]6)真空固溶處理:將二次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到二次固溶件；
[0018]7)三次冷拉伸:采用三次冷拉伸模具對二次固溶件進行第三次拉伸，變形量控制為20%-30%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到三次冷拉伸件；
[0019]8)真空固溶處理:將三次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到三次固溶體；
[0020]9)四次冷拉伸:采用四次冷拉伸模具進行第四次拉伸，變形量控制為20%_30%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到四次冷拉伸件；
[0021]10)真空固溶處理:將四次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到四次固溶件；
[0022]11)五次冷拉伸:采用五次冷拉伸模具對四次固溶件進行第五次拉伸，變形量控制在25%-30%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到五次冷拉伸件；
[0023]12)真空固溶處理:將五次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到五次固溶件；
[0024]13)旋鍛:采用旋鍛設備，裝填好相應的旋鍛模具，將五次固溶件進行旋鍛，得到旋鍛件；
[0025]14)表面清洗:采用超聲波對旋鍛件進行清洗，除去其外表面油污；
[0026]15)六次冷拉伸:采用六次冷拉伸模具對表面清洗后的旋鍛件進行第六次拉伸，變形量控制在15%-25%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到六次冷拉伸件；
[0027]16)真空固溶處理:將六次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到六次固溶件；
[0028]17)精整處理:采用精整模具對六次固溶件進行第七次拉伸，變形量控制在5%以內，精整過程中使用石墨粉進行潤滑，得到七次拉伸件；
[0029]18)外徑涂層段加工:采用數(shù)控機床對七次拉伸件的外徑處將要進行噴涂的涂層段部位進行加工；
[0030]19)噴涂區(qū)域表面處理:將經過數(shù)控機床加工的七次拉伸件放置在旋轉載物臺上，對其外表面進行表面噴砂處理；
[0031]20)熱噴涂:將經過表面噴砂處理的七次拉伸件放在旋轉載物臺上進行等離子噴涂，等離子噴涂層厚度控制在0.04mm?0.05mm,得到半成品；
[0032]21)精加工:采用精密數(shù)控車床對半成品進行精加工；
[0033]22)表面清洗:采用超聲波對經精加工后的半成品清洗,除去精加工件內、外表面油污，得到核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭。
[0034]所述板還的厚度為2.5?4mm。
[0035]所述等離子噴涂的涂層厚度控制在0.04mm?0.05mm。[0036]相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有的有益效果:本發(fā)明中堵頭采用微鎖設計、快速安裝、堵頭材質與傳熱管材質一致，且抗腐蝕性高、易于拆卸、不損傷傳熱管內壁、可與傳熱管堆焊、可遠距離實現(xiàn)自動堵管，避免人員受到核輻射。本發(fā)明能夠使用制造出符合要求的輥脹式機械堵頭，并且不存在對焊焊縫，耐腐蝕性能好、使用壽命長、使用安裝性能好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
[0038]其中，I為上部管本體，2為下部管本體，3為等離子噴涂層。
【具體實施方式】
[0039]下面結合附圖通過具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細描述。
[0040]本發(fā)明輥脹式機械堵頭所采用的材料與核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管所用材料一致，為0Crl5Ni75Fe合金。對于0Crl5Ni75Fe合金，其固溶制度為在950-980°C下保溫30min。
[0041]實施例1
[0042]參見圖1，一種核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭，包括上部管本體I和下部管本體2，所述上部管本體I和下部管本體2相連通，且上部管本體I上端開口，下部管本體2下端閉合，上部管本體I的外壁上噴涂有等離子噴涂層3，等離子噴涂層3與上部管體I的頂端有間隔設置。
[0043]本發(fā)明中上部管本體I和下部管本體2為一體式結構，上部管本體I內徑由上至下相等，下部管本體2內徑由上至下逐漸縮小，上部管本體I為直線段，下部管本體2為錐度段，錐度段使堵頭較為順利地進入破損的傳熱管中，直線段能夠較好的接觸傳熱管內壁；上部管本體I上端開口處設置有外翻邊，堵管時外翻邊與傳熱管開口端平行，使堵頭不會掉進傳熱管的深處。
[0044]堵管時將堵頭封閉端(即盲端)向里插入被堵的失效傳熱管端頭內，用擴張工具使堵頭輥脹變形，同時使上部管本體I外壁與被堵的傳熱管內壁緊密貼合，達到堵管的最佳效果。
[0045]上部管本體的外壁上噴涂有等離子噴涂層，等離子噴涂層3和上部管本體I的頂端有間隔，等離子噴涂層沿上部管本體I周向噴涂，且沿上部管本體長度方向的長度為8?10_。堵管時，隨著堵頭輥脹變形，等離子噴涂層作為膜狀結合物起支撐作用，防止堵頭移動，并保證了堵管的緊密性和易拆性，同時起到密封及微鎖的作用。
[0046]本發(fā)明輥脹式機械堵頭為一個盲管，所采用的材料與蒸汽發(fā)生器傳熱管所用材料—致。
[0047]本發(fā)明輥脹式機械堵頭所采用的材料與核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管所用材料一致，為0Crl5Ni75Fe合金。上述核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭的制造方法，包括以下步驟:
[0048]I)按照蒸汽發(fā)生器傳熱管材規(guī)格計算好輥脹式機械堵頭的外徑尺寸，本實施例中堵頭規(guī)格為Φ12.1mmX0.9mm ；
[0049]2)選擇與蒸汽發(fā)生器傳熱管材質相同的板坯(板坯厚度為2.5mm)，板坯為單相奧氏體組織，然后將其加工成片狀坯料；[0050]3) 一次冷拉伸:按照設計好的一次冷拉伸模具對片狀坯料進行第一次拉伸，變形量為35%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到一次冷拉伸件；
[0051]4)真空固溶處理:按照相應材質固溶制度將一次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到一次固溶件；
[0052]5) 二次冷拉伸:按照設計好的二次冷拉伸模具對一次固溶件進行第二次拉伸，變形量為32%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到二次冷拉伸件；
[0053]6)真空固溶處理:按照相應的固溶制度將二次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到二次固溶件；
[0054]7)三次冷拉伸:按照設計好的三次冷拉伸模具對二次固溶件進行第三次拉伸，變形量為28%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到三次冷拉伸件；
[0055]8)真空固溶處理:按照相應材質固溶制度將三次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到三次固溶件；
[0056]9)四次冷拉伸:按照設計好的四次冷拉伸模具對三次固溶件進行第四次拉伸，變形量為25%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到四次冷拉伸件；
[0057]10)真空固溶處理:按照相應材質固溶制度將四次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到四次固溶件；
[0058]11)五次冷拉伸:按照設計好的五次冷拉伸模具對四次固溶件進行第五次拉伸，變形量為27%左右，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到五次冷拉伸件；
[0059]12)真空固溶處理:按照相應材質固溶制度將五次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到五次固溶件；
[0060]13)旋鍛:采用旋鍛設備，裝填好相應的設計旋鍛模具，將上述經過五次冷拉伸固溶件進行旋鍛，得到旋鍛件；
[0061]14)表面清洗:采用超聲波對旋鍛件進行清洗，除去坯料內外表面油污等；
[0062]15)六次冷拉伸:按照設計好的六次冷拉伸模具對經過表面清洗的旋鍛件進行第六次拉伸，變形量控制在20%左右，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到六次冷拉伸件；
[0063]16)真空固溶處理:按照相應材質固溶制度將六次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到六次固溶件；
[0064]17)精整處理:按照設計好的精整模具對六次固溶件進行第七次拉伸，變形量控制在5%，精整過程中使用石墨粉進行潤滑，得到七次拉伸件；
[0065]18)外徑涂層段加工:按照堵頭的外徑尺寸，采用普通數(shù)控機床加工七次拉伸件的外徑處將要進行噴涂的涂層段部位，得到半成品；
[0066]19)噴涂區(qū)域表面處理:將半成品放置在旋轉載物臺上，對其外表面進行表面噴砂處理，以提高該加工區(qū)域表面粗糙度利于噴涂質量；
[0067]20)熱噴涂:將不需噴涂的區(qū)域采用護套套住，然后將經過噴涂區(qū)域表面處理的半成品放在旋轉載物臺上進行等離子噴涂，等離子噴涂層厚度為0.04mm ；
[0068]21)精加工:采用精密數(shù)控車床對經過熱噴涂的半成品進行精加工，得到精加工件;
[0069]22)表面清洗:機械加工完成后采用超聲波對經加工件進行清洗,除去精加工件內、外表面油污等，得到核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭。[0070]實施例2
[0071]一種核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭，包括上部管本體I和下部管本體2，所述上部管本體I和下部管本體2相連通且為一體式結構，上部管本體I上端開口，下部管本體2下端閉合，上部管本體I的外壁上噴涂有一圈等離子噴涂層3，等離子噴涂層3與上部管體I的頂端間隔設置，等離子噴涂層3沿上部管本體I長度方向的長度為8?IOmm ;所述上部管本體I內徑由上至下相等，下部管本體2內徑由上至下縮小。
[0072]上述核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭的制造方法:
[0073]I)按照蒸汽發(fā)生器傳熱管材規(guī)格計算好輥脹式機械堵頭的外徑尺寸，本實施例中堵頭規(guī)格:Φ 1 QmmX 1.2mm ；
[0074]2)選擇與蒸汽發(fā)生器傳熱管材質相同的板坯(板坯厚度4_)，板坯為單相奧氏體組織，然后將其加工成片狀坯料；
[0075]3) 一次冷拉伸:按照設計好的一次冷拉伸模具對片狀坯料進行一次拉伸，變形量為33%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到一次冷拉伸件；
[0076]4)真空固溶處理:按照相應材質固溶制度將一次冷拉伸件進行固溶處理,使之獲得單相奧氏體組織，得到一次固溶件；
[0077]5) 二次冷拉伸:按照設計好的二次冷拉伸模具對一次固溶件進行第二次拉伸，變形量控制為35%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到二次冷拉伸件；
[0078]6)真空固溶處理:按照相應的固溶制度將二次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到二次固溶件；
[0079]7)三次冷拉伸:按照設計好的三次冷拉伸模具對二次固溶件進行第三次拉伸，變形量控制為30%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到三次冷拉伸件；
[0080]8)真空固溶處理:按照相應材質固溶制度將三次冷拉伸件進行固溶處理,使之獲得單相奧氏體組織，得到三次固溶件；
[0081]9)四次冷拉伸:按照設計好的四次冷拉伸模具對三次固溶件進行第四次拉伸，變形量控制為20%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到四次冷拉伸件；
[0082]10)真空固溶處理:按照相應材質固溶制度將四次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到四次固溶件；
[0083]11)五次冷拉伸:按照設計好的五次冷拉伸模具對四次固溶件進行第五次拉伸，變形量控制在25%左右，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到五次冷拉伸件；
[0084]12)真空固溶處理:按照相應材質固溶制度將五次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到五次固溶件；
[0085]13)旋鍛:采用一般的旋鍛設備，裝填好相應的設計旋鍛模具，將上五次固溶件冷拉伸件進行旋鍛，得到旋鍛件；
[0086]14)表面清洗:機械加工完成后采用超聲波對旋鍛件進行清洗，除去坯料內外表面油污等；
[0087]15)六次冷拉伸:按照設計好的六次冷拉伸模具對經過表面清洗的旋鍛件進行第六次拉伸，變形量控制在15%左右，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到六次冷拉伸件；
[0088]16)真空固溶處理:按照相應材質固溶制度將六次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到六次固溶件；[0089]17)精整處理:按照設計好的精整模具對六次固溶件進行第七次拉伸，變形量控制在4%，精整過程中使用石墨粉進行潤滑，得到七次拉伸件；
[0090]18)外徑涂層段加工:按照堵頭的外徑尺寸，采用普通數(shù)控機床加工七次拉伸件的外徑處將要進行噴涂的涂層段部位，得到半成品；
[0091]19)噴涂區(qū)域表面處理:將半成品放置在旋轉載物臺上，對其外表面進行表面噴砂處理，以提高該加工區(qū)域表面粗糙度利于噴涂質量；
[0092]20)熱噴涂:將不需噴涂的區(qū)域采用專用護套套住，然后將經過噴涂區(qū)域表面處理的半成品放在旋轉載物臺上進行等離子噴涂，等離子噴涂層厚度為0.05mm ；
[0093]21)精加工:采用精密數(shù)控車床對經過熱噴涂的半成品進行精加工，得到精加工件;
[0094]22)表面清洗:機械加工完成后采用超聲波對精加工件進行清洗,除去精加工件內、外表面油污等，得到核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭。
[0095]實施例3
[0096]一種核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭，包括上部管本體I和下部管本體2，所述上部管本體I和下部管本體2相連通且為一體式結構，且上部管本體I上端開口，下部管本體2下端閉合，上部管本體I的外壁上噴涂有一圈等離子噴涂層3，等離子噴涂層3與上部管體I的頂端有間隔，等離子噴涂層3沿上部管本體I長度方向的長度為8?IOmm;所述上部管本體I內徑由上至下相等，下部管本體2內徑由上至下縮小。
[0097]上述核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭的制造方法:
[0098]I)按照蒸汽發(fā)生器傳熱管材規(guī)格計算好輥脹式機械堵頭的外徑尺寸，本實施例中堵頭規(guī)格:Φ 1 QmmX 1.2mm ；
[0099]2)選擇與蒸汽發(fā)生器傳熱管材質相同的板坯(板坯厚度3mm)，板坯為單相奧氏體組織，按照計算然后將其加工成片狀坯料；
[0100]3) 一次冷拉伸:按照設計好的一次冷拉伸模具對片狀坯料進行一次拉伸，變形量為30%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到一次冷拉伸件；
[0101]4)真空固溶處理:按照相應材質固溶制度將一次冷拉伸件進行固溶處理,使之獲得單相奧氏體組織，得到一次固溶件；
[0102]5) 二次冷拉伸:按照設計好的二次冷拉伸模具對一次固溶件進行第二次拉伸，變形量控制為40%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到二次冷拉伸件；
[0103]6)真空固溶處理:按照相應的固溶制度將二次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到二次固溶件；
[0104]7)三次冷拉伸:按照設計好的三次冷拉伸模具對二次固溶件進行第三次拉伸，變形量控制為20%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到三次冷拉伸件；
[0105]8)真空固溶處理:按照相應材質固溶制度將三次冷拉伸件進行固溶處理,使之獲得單相奧氏體組織，得到三次固溶件；
[0106]9)四次冷拉伸:按照設計好的四次冷拉伸模具對三次固溶件進行第四次拉伸，變形量控制為27%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到四次冷拉伸件；
[0107]10)真空固溶處理:按照相應材質固溶制度將四次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到四次固溶件；[0108]11)五次冷拉伸:按照設計好的五次冷拉伸模具對四次固溶件進行第五次拉伸，變形量控制在30%左右，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到五次冷拉伸件；
[0109]12)真空固溶處理:按照相應材質固溶制度將五次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到五次固溶件；
[0110]13)旋鍛:采用一般的旋鍛設備，裝填好相應的旋鍛模具，將五次固溶件進行旋鍛，得到旋鍛件；
[0111]14)表面清洗:機械加工完成后采用超聲波對旋鍛件進行清洗，除去坯料內外表面油污等；
[0112]15)六次冷拉伸:按照設計好的六次冷拉伸模具對經過表面清洗的旋鍛件進行第六次拉伸，變形量控制在18%左右，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到六次冷拉伸件；
[0113]16)真空固溶處理:按照相應材質固溶制度將六次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到六次固溶件；
[0114]17)精整處理:按照設計好的精整模具對六次固溶件進行第七次拉伸，變形量控制在4%，精整過程中使用石墨粉進行潤滑，得到七次拉伸件；
[0115]18)外徑涂層段加工:按照堵頭的外徑尺寸，采用普通數(shù)控機床加工七次拉伸件的外徑處將要進行噴涂的涂層段部位，得到半成品；
[0116]19)噴涂區(qū)域表面處理:將半成品放置在旋轉載物臺上，對其外表面進行表面噴砂處理，以提高該加工區(qū)域表面粗糙度利于噴涂質量；
[0117]20)熱噴涂:將不需噴涂的區(qū)域采用專用護套套住，然后將經過噴涂區(qū)域表面處理的半成品放在旋轉載物臺上進行等離子噴涂，等離子噴涂層厚度為0.05mm ；
[0118]21)精加工:采用精密數(shù)控車床對經過熱噴涂的半成品進行精加工，得到精加工件;
[0119]22)表面清洗:機械加工完成后采用超聲波對精加工件進行清洗,除去精加工件內、外表面油污等，得到核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭。
[0120]實施例4
[0121]一種核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭，包括上部管本體I和下部管本體2，所述上部管本體I和下部管本體2相連通且為一體式結構，且上部管本體I上端開口，下部管本體2下端閉合，上部管本體I的外壁上噴涂有一圈等離子噴涂層3，等離子噴涂層3與上部管體I的頂端有間隔，等離子噴涂層3沿上部管本體I長度方向的長度為8?IOmm;所述上部管本體I內徑由上至下相等，下部管本體2內徑由上至下縮小。
[0122]上述核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭的制造方法:
[0123]I)按照蒸汽發(fā)生器傳熱管材規(guī)格計算好輥脹式機械堵頭的外徑尺寸，本實施例中堵頭規(guī)格:①1 QmmX 1.2mm ；
[0124]2)選擇與蒸汽發(fā)生器傳熱管材質相同的板坯(板坯厚度4mm)，板坯為單相奧氏體組織，然后將其加工成片狀坯料；
[0125]3) 一次冷拉伸:按照設計好的一次冷拉伸模具對片狀坯料進行一次拉伸，變形量為40%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到一次冷拉伸件；
[0126]4)真空固溶處理:按照相應材質固溶制度將一次冷拉伸件進行固溶處理,使之獲得單相奧氏體組織，得到一次固溶件；[0127]5) 二次冷拉伸:按照設計好的二次冷拉伸模具對一次固溶件進行第二次拉伸，變形量控制為30%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到二次冷拉伸件；
[0128]6)真空固溶處理:按照相應的固溶制度將二次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到二次固溶件；
[0129]7)三次冷拉伸:按照設計好的三次冷拉伸模具對二次固溶件進行第三次拉伸，變形量控制為25%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到三次冷拉伸件；
[0130]8)真空固溶處理:按照相應材質固溶制度將三次冷拉伸件進行固溶處理,使之獲得單相奧氏體組織，得到三次固溶件；
[0131]9)四次冷拉伸:按照設計好的四次冷拉伸模具對三次固溶件進行第四次拉伸，變形量控制為30%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到四次冷拉伸件；
[0132]10)真空固溶處理:按照相應材質固溶制度將四次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到四次固溶件；
[0133]11)五次冷拉伸:按照設計好的五次冷拉伸模具對四次固溶件進行第五次拉伸，變形量控制在26%左右，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到五次冷拉伸件；
[0134]12)真空固溶處理:按照相應材質固溶制度將五次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到五次固溶件；
[0135]13)旋鍛:采用一般的旋鍛設備，裝填好相應的旋鍛模具，將五次固溶件進行旋鍛，得到旋鍛件；
[0136]14)表面清洗:機械加工完成后采用超聲波對旋鍛件進行清洗，除去坯料內外表面油污等；
[0137]15)六次冷拉伸:按照設計好的六次冷拉伸模具對經過表面清洗的旋鍛件進行第六次拉伸，變形量控制在25%左右，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到六次冷拉伸件；
[0138]16)真空固溶處理:按照相應材質固溶制度將六次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到六次固溶件；
[0139]17)精整處理:按照設計好的精整模具對六次固溶件進行第七次拉伸，變形量控制在2%，精整過程中使用石墨粉進行潤滑，得到七次拉伸件；
[0140]18)外徑涂層段加工:按照堵頭的外徑尺寸，采用普通數(shù)控機床加工七次拉伸件的外徑處將要進行噴涂的涂層段部位，得到半成品；
[0141]19)噴涂區(qū)域表面處理:將半成品放置在旋轉載物臺上，對其外表面進行表面噴砂處理，以提高該加工區(qū)域表面粗糙度利于噴涂質量；
[0142]20)熱噴涂:將不需噴涂的區(qū)域采用專用護套套住，然后將經過噴涂區(qū)域表面處理的半成品放在旋轉載物臺上進行等離子噴涂，等離子噴涂層厚度為0.05mm ；
[0143]21)精加工:按照圖紙要求，采用精密數(shù)控車床對經過熱噴涂的半成品進行精加工，得到精加工件；
[0144]22)表面清洗:機械加工完成后采用超聲波對精加工件進行清洗,除去精加工件內、外表面油污等，得到核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭。
[0145]為了克服解決我國這一方面的技術短板，以及能夠實現(xiàn)這種堵頭的自主研制，本發(fā)明設計了一種拉伸成型制造輥脹式機械堵頭毛坯，然后采用局部機械精密加工，最后采用等離子噴涂密封涂層的工藝。采用該方法制備的核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式堵頭不存在對焊焊縫，耐腐蝕性能好、使用壽命長、使用安裝性能好。本發(fā)明能夠通過將幾種常規(guī)方法的結合使用制造出符合要求的輥脹式機械堵頭。
【權利要求】
1.一種核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭，其特征在于，包括上部管本體(I)和下部管本體(2)，所述上部管本體(1)和下部管本體(2)相連通，且上部管本體(1)上端開口，下部管本體(2)下端封閉，上部管本體(1)的外壁上噴涂有一圈等離子噴涂層(3)，上部管本體(1)和下部管本體(2)為一體式結構。
2.根據權利要求1所述的一種核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭，其特征在于，所述上部管本體(1)內徑由上至下相等，下部管本體(2)內徑由上至下縮小。
3.根據權利要求2所述的一種核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭，其特征在于，所述等離子噴涂層(3)與上部管本體(1)的頂端有間隔。
4.根據權利要求1所述的一種核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭，其特征在于，所述上部管本體(1)上端開口處設置有外翻邊。
5.根據權利要求1所述的一種核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭，其特征在于，所述等離子噴涂層(3)沿上部管本體(1)長度方向的長度為8~10mm。
6.一種如權利要求1所述的核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭的制造方法，其特征在于，包括以下步驟: O按照蒸汽發(fā)生器傳熱管材規(guī)格計算輥脹式機械堵頭的外徑尺寸； 2)選擇與蒸汽發(fā)生器傳熱管材質相同的板坯，板坯為單相奧氏體組織，然后將其加工成片狀坯料； 3)—次冷拉伸:采用一次冷拉伸模具對片狀坯料進行第一次拉伸，變形量為30%-40%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到一次冷拉伸件； 4)真空固溶處理:將一次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到一次固溶件； 5)二次冷拉伸:采用二次冷拉伸模具對一次固溶件進行第二次拉伸，變形量控制為30%-40%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到二次冷拉伸件； 6)真空固溶處理:將二次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到二次固溶件； 7)三次冷拉伸:采用三次冷拉伸模具對二次固溶件進行第三次拉伸，變形量控制為20%-30%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到三次冷拉伸件； 8)真空固溶處理:將三次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到三次固溶體； 9)四次冷拉伸:采用四次冷拉伸模具進行第四次拉伸，變形量控制為20%-30%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到四次冷拉伸件； 10)真空固溶處理:將四次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到四次固溶件； 11)五次冷拉伸:采用五次冷拉伸模具對四次固溶件進行第五次拉伸，變形量控制在25%-30%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到五次冷拉伸件； 12)真空固溶處理:將五次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到五次固溶件； 13)旋鍛:采用旋鍛設備，裝填好相應的旋鍛模具，將五次固溶件進行旋鍛，得到旋鍛件；14)表面清洗:采用超聲波對旋鍛件進行清洗，除去其外表面油污； 15)六次冷拉伸:采用六次冷拉伸模具對表面清洗后的旋鍛件進行第六次拉伸，變形量控制在15%-25%，拉伸過程中使用石墨粉進行潤滑，得到六次冷拉伸件； 16)真空固溶處理:將六次冷拉伸件進行固溶處理，使之獲得單相奧氏體組織，得到六次固溶件； 17)精整處理:采用精整模具對六次固溶件進行第七次拉伸，變形量控制在5%以內，精整過程中使用石墨粉進行潤滑，得到七次拉伸件； 18)外徑涂層段加工:采用數(shù)控機床對七次拉伸件的外徑處將要進行噴涂的涂層段部位進行加工； 19)噴涂區(qū)域表面處理:將經過數(shù)控機床加工的七次拉伸件放置在旋轉載物臺上，對其外表面進行表面噴砂處理； 20)熱噴涂:將經過表面噴砂處理的七次拉伸件放在旋轉載物臺上進行等離子噴涂，得到半成品； 21)精加工:采用精密數(shù)控車床對半成品進行精加工； 22)表面清洗:采用超聲波對經精加工后的半成品清洗，除去精加工件內、外表面油污，得到核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭 。
7.根據權利要求6所述的一種核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭的制造方法，其特征在于，所述板還的厚度為2.5~4_。
8.根據權利要求6所述的一種核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管用輥脹式機械堵頭的制造方法，其特征在于，所述等離子噴涂的涂層厚度控制在0.04mm~0.05mm。
【文檔編號】B23P15/00GK103737264SQ201310728299
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權日:2013年12月25日
【發(fā)明者】張利軍, 朱鵬超, 薛祥義, 李明生, 李金山 申請人:西安西工大超晶科技發(fā)展有限責任公司