AP1000锻造主管道制造技术进展.pdf

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1、《大型铸锻件》No．2HEAVYCASTINGANDFORGINGMarch2013APIO00锻造主管道制造技术进展陈红宇宋树康杜军毅(中国第二重型机械集团公司重型压力容器与核电技术研究所，四川618013)摘要：阐述了APIO00主管道的技术要求和特点，介绍了APIO00主管道的制造技术思路及进展。关键词：AP1000主管道；冶炼；锻造；综述中图分类号：TG316文献标识码：AManufacturingTechnologyProgressforAPIO00ForgingMainPipelineChenHongyu，

2、SongShukang，DuJunyiAbstract：ThispaperstatesthetechnicalrequirementsandfeaturesofAPIO00mainpipelineandintroducesthemanufacturingtechnologyideasandprogressofAP1000mainpipeline．Keywords：AP1000mainpipeline；smelting；forging；overview主管道连接反应堆压力容器和蒸汽发生器，进行焊接。采用这两种方法，一是焊

3、缝数量比是核蒸汽供应系统输出堆芯热能的“大动脉”，也较多，二是铸件使用寿命只有40年。AP1000主是保证核安全的核岛关键设备。主管道在核电站管道在设计上首次采用管嘴和管道、直段和弯头运行过程中承受高温、高压、高流速和放射性水介一体化结构形式，能够最大限度地提高AP1000质的腐蚀，是核蒸汽一回路重要的压力边界，也是核电站在设计基准事故乃至超设计基准事故状况保证核安全的关键设备。第三代核电AP1000采下的安全性和可靠性，设计使用寿命提高到6o年。用两环路结构(其主管道包括2根热段、4根冷1．2主管道材料的开发段)，与

4、采用三环路结构的二代加CPR1000／压水堆核电主管道材料主要采用ASME300CPIO00主管道相比，结构由分段铸件焊接形式改系列奥氏体不锈钢，先后采用321不锈钢、304和为弯头和直段、接管和弯管整锻结构，对钢的化学316不锈钢，随后发展了超低碳不锈钢304L、成分、一体化管嘴的位置精度、弯管的椭圆度、减316L。即在304和316基础上继续降低碳含量，薄量提出了很高的要求，制造难度很大¨。使得耐晶问腐蚀性能、焊接性能、加工性能都很优AP1000主管道是我国第三代APIO00自主良，但由于C含量的降低，强度水平下降

5、。为解化依托项目中唯一没有引进国外技术、国外也没决304L、316L的强度问题，研发出316LN超低碳有现成技术可引进的核岛关键设备。中国二重、控氮奥氏体不锈钢。由于采用超低碳，316LN渤船重工根据AP1000主管道的材料特性、结构具有较强的耐晶间腐蚀能力，由于氮的加入，保证特点和技术难点，结合各自的设备能力，在超低碳了钢的强度而塑韧性不降低。AP1000主管道采控氮奥氏体不锈钢钢锭制造、大型不锈钢坯料锻用的316LN不锈钢材料在ASMESA376316LN的造、大直径小弯曲半径管道弯曲成形、大直径不锈基础上将钢中的

6、碳含量进一步降低到≤0·020％，钢管道热处理等领域开展技术攻关，顺利完成并对磷、硫、铅、锡、砷、锑、钴等残杂元素提出很高AP1000主管道的制造，保证了AP1000自主化依要求，化学成分见表1。托项目的顺利建设。2AP1000主管道制造技术现状1主管道结构特点和选材316LN超低碳控氮奥氏体不锈钢变形抗力大，可锻温度范围窄，裂纹敏感性强，工艺性能差。1．1主管道结构特点热段A弯管由于尺寸最大、结构最复杂，是二代、二代加压水堆核电主管道大多采用热APIO00主管道制造技术的代表件J，见图1。第变形管分段制造，法国还发展

7、了铸造主管道，之后三代APIO00技术的设计方美国西屋公司委托意收稿日期：2012—O7—O6大利IBF公司进行AP1000主管道热段试制件的1No．2《大型铸锻件》March2013HEAVYCASTINGANDFORGING表1APIO00主管道用316LN不锈钢的化学成分(质量分数，％)Table1Chemicalcompositionof316LNstainlesssteelforAP1000mainpipeline(massfraction，％)CSiMnPSCrNiM0CuCoN≤0．020≤0．75≤1．

8、50≤O．025≤0．00516．0O～l8．0011．OO～14．O02．00～3．00≤0．10≤0．0500．1O～O．16钢锭并具备批量制造能力。电渣重熔钢锭具有高热塑性、高均匀性、高致密度、高纯净度、高利用率、高合格率的特点和优势，但电极重熔过程中钢水和熔渣发生复杂的化学反应，控制不当会产生增碳、降氮。大型电渣重熔钢锭重