核电站金属堆内构件设备用12Cr2Mo1合金钢锻件落锤试验
韩建成;王毅;吴志军;石长仁
【摘 要】12Cr2Mo1合金钢锻件是高温气冷堆核电站示范工程金属堆内构件设备所用主体材质,为保证该材质在反应堆整个寿命期内的性能不发生失效,在制造时要求进行无延性转变温度RTNDT小于等于-25℃的落锤试验,而国内锻件生产企业以往从无此技术要求的铬钼合金钢锻件制造经验和实践活动,为实现在高温堆核岛主设备上的成功应用通过试验和科研攻关掌握了其核心制造技术.介绍了12Cr2Mo1材质锻件在制造过程中所出现的质量问题、原因分析、采取的改进措施及取得成效等,将对今后GW级高温堆核电设备的国产化用材提供借鉴.%12Cr2Mol alloy
steel forging material is widely used for reactor internals in the
demonstrate project of high temperature gas-cooled reactor nuclear
power plant.In order to avoid the faiure of properties of the material
during the service life cycle of the reactor,drop weight test under the
condition of RTNDT≤-25℃ was required for the material
manufacturing.Chinese manufacturers have less experience in the
manufacturing before the project.To master the key manufacturing
technique,experiments and research were carried on.The quality problems
第３１卷第５期 四川兵工学报 ２０１０年５月 【制造技术】 大型锻件的超声检测技术 康洪涛，米林，薛显光，马亚洲 （重庆理工大学重庆汽车学院，４０００５０） 摘要：研究了超声波在介质中传播时，由于材料与缺陷声学特性不同而引起的超声回波信号的变化情况，并结合 大型锻件缺陷与锻件材料本身声学特性的差异，对其内部缺陷实现了较为准确的定性。通过工厂大型锻件的实 际检测，证明了该方法的可行性。 关键词：大型锻件；超声波；缺陷 中图分类号：ＴＢ３０２．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６一ｏ７ｃｒ７（２０１０）０５—００６３—０２ 大型锻件是国家重大技术装备和重大工程所必需的 重要基础部件，其在核电站的压力容器、发电机组的低压 转子以及各种重型机械的核心部件中均得到了非常广泛 的应用。随着国民经济的快速发展，大型锻造件的需求量 也将越来越大。 在实际工程应用中，由于工作环境恶劣，大型锻件常需 承受复杂的应力、冲击振动和重负载荷。同时，由于大型锻 件的生产工序多、生产周期长，故影响其质量的因素也较多， 这使得大型锻件在生产过程中将不可避免地出现这样那样 的缺陷。一旦工件存在严重影响其使用性能或安全性能的 缺陷，或在生产过程中产生疲劳破损而未被及时检出，将产 生一系列严重后果，轻则会导致系统功能失效，重则会危及 人身安全，造成重大经济损失。因此，对大型锻件进行实时 检测，提高其产品合格率，已成为提高工程质量、保证设备安 全的必然要求。而目前常规的破坏性实验已不能满足大型 锻件的经济性和全面性要求，故研究无损检测并将其应用 于大型锻件上具有重要的现实意义。 １ 大型锻件检测技术研究现状 目前，在工业领域对零件内部缺陷进行无损检测较常 用的方法有为射线、磁粉、渗透、超声检测等…。 射线检测是一种非常有效的检测手段，由于其检测精 度高，故在实际生产中得到了广泛的应用。但这种检测方 法具有强烈的辐射，对人体和环境有害。故应用该方法进 行检测时，需要有严格的防护措施，检测工作必须在实验 室进行，且必须由经验丰富的人员操作，因此，该方法已不 能满足现代生产需要在生产现场进行检测的要求。磁粉 检测主要用于工件表面和近表面的缺陷检测，而不能有效 检测内部缺陷，而且检测完毕必须对工件进行退磁处理。 渗透检测则基本上只能对表面缺陷进行检测，工作效率 低，而且渗透液对环境也有污染。 与上述几种方法相比，利用超声波则不仅可以检测零 件表面和近表面缺陷，还可较为准确地检测其内部缺陷； 且对环境无污染，对人体无危害。同时，随着数字信号处 理技术的高速发展以及大规模集成电路的小型化，越来越 多的便携式超声检测仪得以应用，这使得人们对工件的现 场在线检测和大批量检测更加容易。 但是，目前人们对超声波检测的理论研究还不够深 入，有很多现象还不能得到合理的解释，这导致实际检测 中出现了很多的误检和漏检。为此，研究超声波在介质中 的传播特性，并将其用于解决大型锻件的超声波检测就显 得非常必要。 ２超声波在介质中的传播特性 超声检测主要应用超声波在材料中的传播特性，以及 超声波与缺陷的相互作用机理来进行检测。 理论上，超声波在无限大均匀介质中是沿直线传播 的。但实际上，任何介质总有边界，当超声波在非均匀介 质中传播，或从１种介质传播到另１种介质时，由于介质的 声阻抗发生了变化，故超声波会在声阻抗改变的分界面上 产生反射、折射和透射现象。在超声波透过界面时，其方 向、强度和波形的变化取决于２种介质的特性声阻抗和入 射波与分界面的相对方向。 当超声波垂直入射在２异种介质的分界面上时，会产 生反射和透射现象。反射是超声波从１种介质入射到具有 不同声特性阻抗的另１种介质时，改变传播方向返回原介 质的现象；而透射则是在２种介质声阻抗相同或者相近时， 超声波穿过分界面进入另一介质的现象。假设２种介质的 声阻抗分别为Ｒ，和 ，在分界面上的声压反射系数和声 压透射系数分别为 和ｔ ，则有 睾收稿日期：２０１０一ｏ３—１１ ’作者简介：康洪涛（１９７７一），男，硕士研究生，主要从事超声波无损检测技术研究； 米林（１９６４一），男，教授，主要从事汽车零部件检测技术及机电相关技术的研究。
·４２· 小器柱采 ２０１８年第３期
ＣＡＰ１０００核主泵闭式锻造叶轮加工技术
徐文吉ｔ，２ 贾允·， 李颖奇 刘祥松
（１一哈尔滨工业大学，哈尔滨，１５０００１；２．哈尔滨电气集团有限公司，哈尔滨，１５００２８； ３一哈尔滨电气动力装备有限公司，哈尔滨，１ ５００６６）
摘要：ＣＡＰ１０００屏蔽式核主泵作为泵行业的高端设备，是核电站一回路系统中唯一没有实现国产化的设备，其自 主设计、制造及试验是中国推进核电自主化的重点和难点。本文对核电主泵的国内技术现状以及１０００ Ｍｗ核主泵的锻
造叶轮加工技术进行了介绍。目前国内企业已完成了多项关键技术，如水力部件、隔热屏、换热器、全流量试验等的
自主化，但核主泵叶轮采用锻件加工的技术并没有完整建立，有待进一步研究。
关键词： 核电站用泵核主泵锻造叶轮叶轮加工
中图分类号：ＴＨ３１１ 文献标识码：Ａ
引 言
官方资料显示，目前中国大陆运行的核电机
组３０台，总装机容量２８３１万千瓦；在建的核电机 组２４台，总装机容量２６７２万千瓦。其中，在建核 电机组数量排名世界第一，总的核电机组数量位
居世界第三。按照《中国核电中长期发展规划》目
标，到２０２０年，中国大陆运行核电装机容量将达 到５８００万千瓦，在建３０００万千瓦左右。目前世
界上约６０％的核电厂采用压水堆型，而且多以百 万千瓦级为主。
屏蔽式核主泵是压水堆核电站中最关键的核 岛一回路主设备之一，是核岛内唯一的旋转设备。 主泵为核安全一级、抗震Ｉ类、质保一级设备，
无备用泵配置，对可靠性要求极高。核主泵发生 运行故障将直接导致反应堆停堆，甚至造成核安
全事故。核主泵代表着当代泵类产品设计制造的 最高水平。目前，世界上仅有美国、俄罗斯、法
国、德国、日本、加拿大等少数发达国家掌握其 设计制造技术，而国内核电主泵完全依赖进口， 该设备能否自主设计、制造及试验是中国推进核
电自主化的重点和难点【 。 ＣＡＰ１０００核主泵是中国核工业集团公司（简称
锻件与铸件
锻件
锻件是金属被施加压力，通过塑性变形塑造要求的形状或合适的压缩力的物件。这种力量典型的通过使用铁锤或压力来实现。铸件过程建造了精致的颗粒结构，并改进了金属的物理属性。
目录
1 锻件
2 分类
3 质量检验
锻件 - 锻件
锻件是金属被施加压力，通过塑性变形塑造要求的形状或合适的压缩力的物件。这种力量典型的通过使用铁锤或压力来实现。铸件过程建造了精致的颗粒结构，并改进了金属的物理属性。在零部件的现实使用中，一个正确的设计能使颗粒流在主压力的方向。
锻件
锻件需要每片都是一致的，没有任何多孔性、多余空间、内含物或其他的瑕疵。这种方法生产的元件，强度与重量比有一个高的比率。这些元件通常被用在飞机结构中。
锻件的优点有可伸展的长度、可收缩的横截面；可收缩的长度、可伸展的横截面；可改变的长度、可改变的横截面。锻件的种类有：自由锻造/手锻、热模锻/精密锻造、顶锻、滚锻和模锻。
锻件 - 分类
1、飞机锻件
按重量计算，飞机上有85%左右的的构件是锻件。飞机发动机的涡轮盘、后轴颈（空心轴）、叶片、机翼的翼梁, 机身的肋筋板、轮支架、起落架的内外筒体等都是涉及飞机安全的重要锻件。飞机锻件多用高强度耐磨、耐蚀的铝合金、钛合金、镍基合金等贵重材料制造。为了节约材料和节约能源，飞机用锻件大都采用模锻或多向模锻压力机来生产。 汽车锻按重量计算，汽车上有71.9%的锻件。一般的汽车由车身、车箱、发动机、前桥、后桥、车架、变速箱、传动轴、转向系统等15个部件构成汽车锻件的特点是外
形复杂、重量轻、工况条件差、安全度要求高。如汽车发动机所使用的曲轴、连杆、凸轮轴、前桥所需的前梁、转向节、后桥使用的半轴、半轴套管、桥箱内的传动齿轮等等，无一不是有关汽车安全运行的保安关键锻件。
2、柴油机锻件
柴油机是动力机械的一种，它常用来作发动机。以大型柴油机为例，所用的锻件有汽缸盖、主轴颈、曲轴端法兰输出端轴、连杆、活塞杆、活塞头、十字头销轴、曲轴传动齿轮、齿圈、中间齿轮和染油泵体等十余种。
