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316不锈钢方管

316不锈钢方距管

时间:2019-1-11 16:21:48 来源:作者:316不锈钢方管

  AP1000反应堆是美国西屋电气公司开发的两环路第三代压水式核电反应堆系统,是目前较为先进的反应堆设计。本文所述产品为AP1000反应堆余热排出换热器支撑(核Ⅰ级部件支撑)用316不锈钢方管,AP1000反应堆余热排出换热器内部结构如图1所示,所用316不锈钢方管根据ASMESA479M标准及用户采购规范进行制造,在普通TP304不锈钢基础上控制N和Co元素含量以满足核电材料的特殊要求。


  该316不锈钢方管的外形尺寸及公差见图2和表1,与常见的等壁厚方管相比,其工艺特点为:①为保证管体材质性能均匀一致,设计方要求采用无缝钢管热挤压+冷加工成型工艺,排除了异型钢管生产通常采用的板材成型+焊接工艺;②产品外形尺寸较大,冷加工所用圆管外径超过240mm,所需变形力大;③对单边平面度及管体弯曲度要求高,对冷加工精度要求很高;④最终成品管要求经固溶退火处理,但高温热处理对产品外形易造成影响。


  1变形工艺分析


  大直径异型不锈钢无缝钢管的生产方法有热挤压、冷轧、滚模拉拔、固定模拉拔等。由于对该核电用316不锈钢方管的尺寸精度要求较高,采用直接热挤压至成品管的方法不适用(热挤压管的壁厚精度在±0.5mm以上,且表面粗糙度较高);而滚模拉拔适用于拔制带棱角的异型管,对于此大圆弧角方形截面管也不适用;因此,最终确定采用圆管定径定壁后经鉴定模拉拔至最终尺寸的固定模拉拔方法进行生产。


  相对于其他生产工艺,固定模拉拔存在拉拔力较大,产品表面容易拉伤等问题;如何通过工艺与模具设计解决这些问题,是316不锈钢方管研发工作的重点和难点。


  在不锈钢圆管空拔至方管的过程中,金属质点的运动主要是横向移动,靠拉拔外模给予的径向压力实现。圆管空拔时,若管体受到的径向均布压力q超过临界圧力gk,管壁将发生塑性弯曲,即失稳,设计成品截面形状将被破坏。临界压力qk可按下式计算。

316不锈钢方距管