锆合金挤压技术研究与应用.pdf

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1、2015NO．6重型机械·11·叁生△口口金挤压技术研究与应用张立波，权晓惠，荆云海，董晓娟，邱立朋，张峻，王哲琳’(1．金属挤压与锻造装备技术国家重点实验室，陕西西安710032；2．中国重型机械研究院股份公司，陕西西安710032)摘要：以核级锆管挤压为例，分析了锆合金挤压工艺的技术要求，对挤压过程的关键技术进行了研究：采用专用润滑剂，遵照合理的润滑工艺，实现坯锭及挤压工具的充分润滑；采用立式托盘输送系统及立式感应加热炉，保护坯锭表面的润滑涂层；采用活动扩孔头进行扩孔的工艺，保护穿孔针的润滑涂层；采用带穿孔动梁的穿孔系统，提

2、高穿孔针的运行精度。研究成果已得到成功应用，实际表明，各项技术保障了锆合金挤压的顺利进行，提升了设备机组的综合性能。关键词：锆合金；挤压；润滑；工业机器人中图分类号：TG376文献标识码：A文章编号：1001—196X(2015)06—0011—03ApplicationresearchonextrusiontechnologyofzirconiumalloyZHANGLi—bo一，QUANXiao．hui，JINGYun．hai一，DONGXiao-juan一，QIULi．peng，ZHANGJun，WANGZhe．1in'(

3、1．StateKeyLaboratoryofMetalExtrusionandForgingEquipmentTechnology，Xi’an710032，China；2．ChinaNationalHeavyMachineResearchInstituteCo．，Ltd．Xi’an710032，China)Abstract：Accordingtotherequirementsofnuclear—gradezirconiumalloyextrusionprocess，thekeyequip—menttechnologiesofzi

4、rconiumpipeproductionareanalyzed．Byusingspeciallubricantunderreasonableprocess，billetandextrusiontoolscanbelubricatedsufficiently．Verticaltransportlinewithsupportplatesandverticalinductionheatingfurnaceareusedtoprotectlubricationlayerofbillet．Removablereamerisadopted

5、toensurethelubricationadheredtomandrelremainintact．Piercingsystemwithmovingcrossheadisem—ployedtoimproveoperatingaccuracyofpiercer．Andthepracticeshowsthatthetechnicalmeasuresmen—tionedaboveimprovedtheextrusionflowofzirconiumalloy，andalsoenhancedthecomprehensiveperfor

6、m-anceofextrusionequipment．Keywords：zirconiumalloy；extrusion；lubrication；industrialrobot0前言盖墓锆合金目前的主要用途是用作核反应堆的结形抗力大、流动性差、粘性强、挤压温度区间窄构材料、燃料元件的包壳等，是反应堆的关键核等特点，其挤压工艺与一般的有色金属和黑色金心材料之一。反应堆中使用的锆材大部分为管、属材料区别较大。我国现有的挤压机都不是专业从事锆材生产的设备，其加热工艺、润滑工艺及收稿日期：2015—05—19；修订日期：2015—08—

7、04基金项目：高档数控机床与基础制造装备科技重大专项挤压工艺等都无法满足核级锆材批量生产和质量(2009ZX04005—031)控制的要求。目前国内核级锆管的挤压管坯全部作者简介：张立波(1983一)，男，金属挤压与锻造装备技术国依赖于进口。由于核级锆材的生产被欧美俄少数家重点实验室工程师；中国重型机械研究院股份公司工程师，主要从事锻压装备及工艺研究。几个国家所垄断，进口核级锆材受到复杂的国际·12·重型机械2015NO．6局势影响，且价格高昂，严重制约了我国核电、滑，但这两种润滑方式均不适用于锆合金挤压生军工等行业的发展。因此

8、，开展对锆合金、特别产。其主要原因是：①由于失败的主要原因是内是核级锆合金挤压生产技术的自主研究十分必要。孔铜皮在挤压过程中易断裂，造成润滑不连续，发生粘针，所以包铜润滑成功率低，约75％。1锆合金挤压工艺特点再者，制品后续处理不易去掉掺杂的铜皮，需要由于核级锆