一种核聚变反应堆用不锈钢异形管的制造方法

摘要

一种核聚变反应堆用不锈钢异形无缝管的制造方法，属于热轧和冷加工钢铁材料成型技术，它包括采用铁水为原料转炉冶炼加VOD真空脱碳、热挤压成型、钢管冷加工和保护气氛热处理工艺；其特征在于（1）采用铁水为原料转炉冶炼加VOD真空脱碳的冶炼方法，圆钢坯经电渣重熔处理；（2）采用曲线倒角+渐收变形区+硬质合金模具设计的拉拔模具和合理的工艺参数；（3）采用保护气氛热处理+外表面精抛+内表面拉削的表面处理方法。本发明经二十余项外形尺寸检验、理化性能检验、无损检验，各项性能参数完全满足核聚变堆的设计要求，达到了核聚变堆用不锈钢异型管制造的国际先进水平。

主权项

一种核聚变反应堆用不锈钢异形管的制造方法，包括下述步骤：（1）、将预处理铁水和Cr合金、Ni合金加入转炉中冶炼成粗钢水，粗钢水的化学成分质量分数为：C：0.03‑0.05%，0<Si<0.50%，Cr：16.00‑18.50%，Ni：11.0‑14.0%，Mn：0.3‑0.6%，P<0.025%，S<0.010%，Mo：2.00‑2.50%，Co＜0.10%，其余为Fe及不可避免的杂质；（2）、将粗钢水倒入真空吹氧脱碳炉中精炼，精炼后钢水的化学成分质量分数为：C：＜0.020%，0<Si<0.50%，Cr：17.50‑18.50%，Ni：12.0‑14.0%，Mn：0.3‑0.6%，P<0.020%，S<0.003%，Mo：2.00‑2.50%，Co＜0.10%，其余为Fe及不可避免的杂质；（3）、模铸精炼钢水经模铸成不锈钢钢锭；（4）、管坯锻造钢锭经电渣重熔后，开坯热轧，锻造成230mm圆钢锭；（5）、热挤压采用三段式加热工艺，加热温度分别为第一段是850~900℃，第二段是1180~1200℃，第三段是1200~1220℃，进行热挤压时坯料内外温度1200~1220℃，挤压比9.11~10.85，挤压速度320~350mm/s；管坯内外表面喷涂采用玻璃粉润滑剂，外表面润滑采用VP68/2886型玻璃粉，内孔润滑采用EG6807S1I型玻璃粉，玻璃垫采用EG6802S1PA或EG6808S1PA型玻璃粉；（6）、冷加工包括冷拔、内表面拉削和外表面抛磨工艺环节，其中冷拔工艺为将外边长是64mm内径是44.4mm的挤压荒管一次拉拔成为外边长是59mm内径是41mm的外方内圆孔的管，外方内圆孔的管经完全退火酸洗后第二次拉拔为外边长是54.4mm内径是37.7mm，经过内表面拉削和外表面抛磨达到成品尺寸是外边长是54.2mm内径是38mm的核聚变反应堆用不锈钢异形管。