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及制造要求12
3.1規(guī)格巨大且形狀復雜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)評定與生產(chǎn)許可22
3.5.1取證23
3.5.2評定23
3.5.3核安全許可25
3.6制造過程控制要求25
3.6.1評定/制造大綱25
3.6.2質(zhì)量計劃25
3.6.3無損檢測規(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章設備與工裝特點27
4.1制造設備的大型化27
4.1.1超大型冶煉及鑄錠設備27
4.1.2超大型鍛造設備27
4.1.3超大型熱處理設備28
4.2工裝的大型化及復雜化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)新性評定及驗證33
5.1一體化鍛件創(chuàng)新性驗證33
5.1.1CAP1400RPV一體化頂蓋鍛件評定33
5.1.2CAP1400RPV一體化底封頭鍛件評定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37
5.2.2CAP1400SG管板1∶1解剖試驗38
5.2.3AP1000SG水室封頭1∶1解剖檢驗39
5.2.4華龍一號泵殼1∶1解剖評定41
5.2.5AP1000RPV接管段法蘭全截面測溫及性能檢驗45
5.3600t級鋼錠的試驗驗證46
5.3.1600t級鋼錠的研制46
5.3.2600t級鋼錠的解剖驗證48
5.4常規(guī)島汽輪機整鍛低壓轉(zhuǎn)子評定50
5.4.1鍛造50
5.4.2熱處理51
5.4.3解剖評定52
第6章核電鍛件的先進制造技術(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章理論與實踐的反復完善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70
7.2.3水室封頭近凈成形比例試驗70
7.2.4主管道低熔點合金內(nèi)支撐彎曲比例試驗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鍛件標準的自主化74
8.3實現(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
第1章主要設備與工裝79
1.1冶煉設備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真空感應熔煉爐（VIM）81
1.2鑄錠設備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83
1.3.1水壓機85
1.3.2油壓機87
1.3.3自由鍛水壓機與油壓機的比較88
1.3.4自由鍛液壓機未來發(fā)展方向90
1.4熱處理設備90
1.4.1電爐91
1.4.2燃氣爐91
1.4.3淬火冷卻設備91
1.4.4熱穩(wěn)定試驗機94
1.4.5起吊吊具94
1.5試樣制備設備95
1.5.1拉伸試樣加工專機95
1.5.2沖擊試樣加工專機95
1.5.3落錘試樣制備設備97
1.6無損檢測設備98
1.6.1超聲波檢測（UT）98
1.6.2射線檢測（RT）99
1.6.3滲透檢測（PT）99
1.6.4磁粉檢測（MT）99
1.7超大直徑鋼錠火焰切割設備100
1.8特殊工裝100
1.8.1鋼錠抬梁及吊鉗100
1.8.2鍛造起重機與翻鋼機102
1.8.3坯料翻轉(zhuǎn)機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材料基礎研究110
2.1.1化學成分設計與優(yōu)化110
2.1.2熱物性參數(shù)測試115
2.1.3熱加工圖制定118
2.1.4相圖與特性曲線測繪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保護澆注135
3.1.3鋼錠二次補澆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實驗研究166
3.4.2工程實踐171
3.5超大型鋼錠澆注與脫模171
3.5.1保護澆注171
3.5.2脫模172
3.6超大型鋼錠的解剖172
……