一种蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头及其制造方法
【专利摘要】一种蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头及其制造方法，按照蒸汽发生器传热管材规格计算辊胀式机械堵头尺寸；选择与蒸汽发生器传热管材质相同的板坯，并将板坯进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，然后将其加工成片状坯料；经过重复两次冷深拉成型，真空固溶处理的操作4次，再经第九次深拉、精整处理、外径精加工、表面清洗、喷涂区域表面处理、等离子喷涂及封孔处理。本发明依据辊胀式机械堵头的结构原理，发明设计一种深拉成型制造辊胀式机械堵头毛坯，然后采用局部机械精密加工，最后采用等离子喷涂密封涂层的工艺。本发明制备的核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式堵头，不存在对焊焊缝，并且耐腐蚀性能好、使用安装性能好、使用寿命长。
【专利说明】一种蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于核电【技术领域】，具体涉及一种蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头及其制造方法。
【背景技术】
[0002]目前我国在役与在建的核电站大都是引进法国技术或美国西屋公司技术，其大部分管件零部件都是直接进口法国或美国产品，特别是上世纪建设的核电站尤为如此。目前这些蒸汽发生器的传热管在使用过程中也经常出现腐蚀破损，而核电站蒸汽发生器传热管的腐蚀破损一直是核电站非计划停堆和电站容量因子损失的主要因素。为此我国专门从美国ZETEC公司引进了 MIZ-18A型远程多频涡流检测系统对其蒸汽发生器传热管实施在役检查，依据检测结果对其腐蚀破损超出安全许可要求的进行堵管处理。二十多年来，各国采用了不同的堵管技术，如爆炸堵管、焊接堵管和机械堵管。爆炸堵管和焊接堵管属于永久性堵管或半永久性堵管技术。而机械堵管在现阶段比较先进的堵管方式。
[0003]辊胀式机械堵头为深桶类盲孔件，如果采用棒材直接机械加工而成，由于盲孔过深很难加工，需要预先将其筒加工为前段和后段两部分，然后将筒前段与后段进行对焊，最后机械局部机械加工成型，最后喷涂等离子涂层。这种制造工艺方法虽然简单易行，但是由于筒存在焊缝，在安装过程中容易从焊缝处撕裂以及在使用过程中容易从焊缝处腐蚀失效，大大影响了堵头的使用效果及寿命。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术中的缺点，本发明提供一种蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头及其制造方法，不存在对焊焊缝，并且耐腐蚀性能好、使用安装性能好、使用寿命长。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案:
[0006]一种蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头，包括上部管本体和下部管本体，所述上部管本体和下部管本体相连通，且上部管本体上端开口，下部管本体下端封闭，上部管本体的外壁上喷涂有一圈等离子喷涂层，所述上部管本体上端开口处设置有外翻边。
[0007]所述上部管本体和下部管本体为一体式结构。
[0008]所述上部管本体内径由上至下相等，下部管本体内径由上至下缩小。
[0009]所述等离子喷涂层沿上部管本体长度方向的长度为8?10mm。
[0010]一种蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头的制造方法，包括以下步骤:
[0011]I)按照蒸汽发生器传热管材规格计算辊胀式机械堵头尺寸；
[0012]2)选择与蒸汽发生器传热管材质相同的板坯，并将板坯进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，然后将其加工成片状坯料；
[0013]3) —次冷深拉成型:采用一次冷深拉模具将步骤2)的坯料进行第一次深拉，变形量控制为40%-50%，得到一次冷深拉件；
[0014]4)二次冷深拉成型:采用二次冷深拉模具对一次冷深拉件进行第二次深拉，变形量控制为30%-40%，得到二次冷深拉件拉伸件；
[0015]5)真空固溶处理:将二次冷深拉件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，得到一次固溶件；
[0016]6)三次冷深拉成型:采用三次冷深拉模具对一次固溶件进行第三次深拉，变形量控制为30%-40%，得到三次冷深拉件；
[0017]7)四次冷深拉成型:采用四次冷深拉模具对三次冷深拉件进行第四次深拉，变形量控制为30%-40%，得到四次冷深拉件；
[0018]8)真空固溶处理: 将对四次冷深拉件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，得到二次固溶件；
[0019]9)五次冷深拉成型:采用五次冷深拉模具对四次冷深拉件进行第五次深拉，变形量控制在30%-40%，得到五次冷深拉件；
[0020]10)六次冷深拉成型:采用六次冷深拉模具对五次冷深拉件拉伸件进行第六次深拉，变形量控制在30%-40%，得到六次冷深拉件；
[0021]11)真空固溶处理:将六次冷深拉件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，得到三次固溶件；
[0022]12)七次冷深拉成型:采用七次冷深拉模具对三次固溶件进行第七次深拉，变形量控制为30%-40%，得到七次冷深拉件；
[0023]13)八次冷深拉成型:采用八次冷深拉模具对七次冷深拉件进行第八次深拉，变形量控制为20%-30%，得到八次冷深拉件；
[0024]14)真空固溶处理:将八次冷深拉件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，得到四次固溶件；
[0025]15)九次冷深拉成型:采用九次冷深拉模具对四次固溶件进行第九次深拉，变形量控制为10%-20%，得到四次固溶件；
[0026]16)精整处理:采用精整模具对四次固溶件进行第九次深拉，变形量控制在5%以内，得到九次冷深拉件；
[0027]17)外径精加工:对九次冷深拉件的外表面及口部进行机械精密加工，以除去多余的余料；
[0028]18)表面清洗:采用超声波清洗经过外径精加工的九次冷深拉件，以除去坯料内外表面油污；
[0029]19)喷涂区域表面处理:将经表面清洗后的九次拉伸件放在旋转载物台上进行喷砂处理，以提高该区域表面粗糙度，利于喷涂附着，得到堵头坯料；
[0030]20)等离子喷涂:将堵头坯料放在旋转载物台上对经过喷砂处理的区域进行等离子喷涂，得到半成品；
[0031]21)等离子喷涂区域封孔处理:采用硅酸乙酯对半成品的喷涂区域进行封孔处理，得到蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头。
[0032]所述板坯厚度≥2mm。
[0033]每次冷深拉成型过程中均使用机油进行润滑。
[0034]所述等离子喷涂的涂层厚度控制在0.04mm-0.05mm。
[0035]与现有技术相比，本发明采用了一种简单易行且没有焊缝的蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头的制造方法，依据辊胀式机械堵头的结构原理分析，发明设计一种深拉成型制造辊胀式机械堵头毛坯，然后采用局部机械精密加工，最后采用等离子喷涂密封涂层的工艺。采用该方法制备的核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式堵头，不存在对焊焊缝，耐腐蚀性能好、使用安装性能好、使用寿命长，打破国外在蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头制造方法的技术垄断。
【专利附图】
【附图说明】
[0036]图1为本发明的结构示意图。
[0037]其中，I为上部管本体，2为下部管本体，3为等离子喷涂层。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图通过具体实施例对本发明做进一步详细描述。
[0039]一种蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头，包括上部管本体I和下部管本体2，所述上部管本体I和下部管本体2相连通，且上部管本体I上端开口，下部管本体2下端闭合，上部管本体I的外壁上喷涂有一圈等离子喷涂层3，等离子喷涂层3与上部管体I的顶端间隔设置。本发明中上部管本体I和下部管本体2为一体式结构，上部管本体I内径由上至下相等，下部管本体2内径由上至下逐渐缩小，上部管本体I为直线段，下部管本体2为锥度段，锥度段使堵头较为顺利地进入破损的传热管中，直线段能够较好的接触传热管内壁；上部管本体I上端开口处设置有外翻边，堵管时外翻边与传热管开口端平行，使堵头不会掉进传热管的深处。等离子喷涂层沿上部管本体I外壁周向喷涂一圈，且沿上部管本体长度方向的长度为8?10mm。
[0040]本发明辊胀式机械堵头所采用的材料与核电站蒸汽发生器传热管所用材料一致，一般为0Crl5Ni75Fe、0Cr30Ni60Fel0、Cr20Ni32等合金；本发明提出一种上述核反应堆蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头制备方法，包括以下步骤:
[0041]I)按照蒸汽发生器传热管材规格计算辊胀式机械堵头尺寸；
[0042]2)选择与蒸汽发生器传热管材质相同的板坯，并将板坯进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，然后将其加工成片状坯料；其中所述板坯厚度> 2mm ；
[0043]3) —次冷深拉成型:采用一次冷深拉模具将步骤2)的坯料进行第一次深拉，变形量控制为40%-50%，得到一次冷深拉件；
[0044]4) 二次冷深拉成型:采用二次冷深拉模具对一次冷深拉件进行第二次深拉，变形量控制为30%_40%，得到二次冷深拉件拉伸件；
[0045]5)真空固溶处理:将二次冷深拉件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，得到一次固溶件；
[0046]6)三次冷深拉成型:采用三次冷深拉模具对一次固溶件进行第三次深拉，变形量控制为30%_40%，得到三次冷深拉件；
[0047]7)四次冷深拉成型:采用四次冷深拉模具对三次冷深拉件进行第四次深拉，变形量控制为30%-40%，得到四次冷深拉件；
[0048]8)真空固溶处理:将对四次冷深拉件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，得到二次固溶件；[0049]9)五次冷深拉成型:采用五次冷深拉模具对四次冷深拉件进行第五次深拉，变形量控制在30%-40%，得到五次冷深拉件；
[0050]10)六次冷深拉成型:采用六次冷深拉模具对五次冷深拉件拉伸件进行第六次深拉，变形量控制在30%-40%，得到六次冷深拉件；
[0051]11)真空固溶处理:将六次冷深拉件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，得到三次固溶件；
[0052]12)七次冷深拉成型:采用七次冷深拉模具对三次固溶件进行第七次深拉，变形量控制为30%-40%，得到七次冷深拉件；
[0053]13)八次冷深拉成型:采用八次冷深拉模具对七次冷深拉件进行第八次深拉，变形量控制为20%-30%，得到八次冷深拉件；
[0054]14)真空固溶处理:将八次冷深拉件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，得到四次固溶件；
[0055]15)九次冷深拉成型:采用九次冷深拉模具对四次固溶件进行第九次深拉，变形量控制为10%-20%，得到四次固溶件；
[0056]16)精整处理:采用精整模具对四次固溶件进行第九次深拉，变形量控制在5%以内，得到九次冷深拉件；
[0057]17)外径精加工:对九次冷深拉件的外表面及口部进行机械精密加工，以除去多余的余料；
[0058]18)表面清洗:采用超声波清洗经过外径精加工的九次冷深拉件，以除去坯料内外表面油污；
[0059]19)喷涂区域表面处理:将经表面清洗后的九次拉伸件放在旋转载物台上对待进行喷涂区域表面进行喷砂处理，以提高该区域表面粗糙度，利于喷涂附着，得到堵头坯料；
[0060]20)等离子喷涂:将堵头坯料放在旋转载物台上对经过喷砂处理的区域进行等离子喷涂，厚度控制在0.04mm-0.05mm，得到半成品；
[0061]21)等离子喷涂区域封孔处理:采用硅酸乙酯对半成品的喷涂区域进行封孔处理，得到蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头。上述每次深拉过程中使用机油进行润滑。
[0062]下面通过具体实施例进行详细说明。
[0063]实施例1
[0064]下面结合附图通过具体实施例对本发明做进一步详细描述。
[0065]参见图1，一种蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头，包括上部管本体I和下部管本体2，所述上部管本体I和下部管本体2相连通，且上部管本体I上端开口，下部管本体2下端闭合，上部管本体I的外壁上喷涂有等离子喷涂层3，等离子喷涂层3与上部管体I的顶端有间隔设置。
[0066]本发明中上部管本体I和下部管本体2为一体式结构，上部管本体I内径由上至下相等，下部管本体2内径由上至下逐渐缩小，上部管本体I为直线段，下部管本体2为锥度段，锥度段使堵头较为顺利地进入破损的传热管中，直线段能够较好的接触传热管内壁；上部管本体I上端开口处设置有外翻边，堵管时外翻边与传热管开口端平行，使堵头不会掉进传热管的深处。
[0067]堵管时将堵头封闭端(即盲端)向里插入被堵的失效传热管端头内，用扩张工具使堵头辊胀变形，同时使上部管本体I外壁与被堵的传热管内壁紧密贴合，达到堵管的最佳效果。
[0068]上部管本体的外壁上喷涂有等离子喷涂层，等离子喷涂层3和上部管本体I的顶端有间隔，等离子喷涂层沿上部管本体I外壁周向喷涂一圈，且沿上部管本体长度方向的长度为8~10mm。堵管时，随着堵头辊胀变形，等离子喷涂层作为膜状结合物起支撑作用，防止堵头移动，并保证了堵管的紧密性和易拆性，同时起到密封及微锁的作用。
[0069]本发明辊胀式机械堵 头为一个盲管，所采用的材料与蒸汽发生器传热管所用材料—致。
[0070]本实施例中的堵头规格:(612.1mmX0.9mm、材料:0Crl5Ni75Fe合金。
[0071]上述蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头的制造方法，包括以下步骤:
[0072]I)按照蒸汽发生器传热管材规格计算好辊胀式机械堵头尺寸。
[0073]2)选择与蒸汽发生器传热管材质相同的板坯(板坯厚度2mm)，将板坯在950°C下保温2小时进行固溶处理，使板坯获得单相奥氏体晶粒组织，然后将板坯加工成圆形片状坯料；
[0074]3) 一次冷深拉成型:按照设计好的一次冷深拉模具进行一次深拉，变形量控制在约42%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0075]4) 二次冷深拉成型:按照设计好的二次冷深拉模具进行二次深拉，变形量控制在约35%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0076]5)真空固溶处理:将经过步骤4)处理的板坯在950°C下保温2小时进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，真空固溶处理时，坯料表面不允许出现氧化；
[0077]6)三次冷深拉成型:按照设计好的三次冷深拉模具进行三次深拉，变形量控制在约35%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0078]7)四次冷深拉成型:按照设计好的四次冷深拉模具进行四次深拉，变形量控制在约34%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0079]8)真空固溶处理:将板坯在950°C下保温2小时进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，真空固溶处理时，坯料表面不允许出现氧化；
[0080]9)五次冷深拉成型:按照设计好的五次冷深拉模具进行五次深拉，变形量控制在约32%左右，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0081]10)六次冷深拉成型:按照设计好的六次冷深拉模具进行六次深拉，变形量控制在约32%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0082]11)真空固溶处理:将棒板坯在950°C下保温2小时进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，真空固溶处理时，坯料表面不允许出现氧化；
[0083]12)七次冷深拉成型:按照设计好的七次冷深拉模具进行七次深拉，变形量控制在约32%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0084]13)八次冷深拉成型:按照设计好的八次冷深拉模具进行八次深拉，变形量控制在约20%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0085]14)真空固溶处理:将板坯在950°C下保温2小时进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，真空固溶处理时，坯料表面不允许出现氧化；
[0086]15)九次冷深拉成型:按照设计好的九次冷深拉模具进行九次深拉，变形量控制在10%左右，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0087]16)精整处理:按照设计好的精整模具进行第九次深拉，变形量为5%，精整过程中使用机油进行润滑；
[0088]17)外径精加工:按照辊胀式机械堵头的尺寸对经过精整处理的机械外表面及口部机械精密加工，除去多余的工艺余料；
[0089]18)表面清洗:采用超声波清洗，除去坯料内外表面油污等；
[0090]19)喷涂区域表面处理:将不需喷涂的区域采用护套套住，然后将堵头坯料放在旋转载物台上进行喷涂区域表面喷砂处理，以提高该区域表面粗糙度利于喷涂附着；
[0091]20)等离子喷涂:将不需喷涂的区域采用护套套住，然后将堵头坯料放在旋转载物台上进行等离子喷涂，厚度控制为0.046mm ；
[0092]21)等离子喷涂区域封孔处理:等离子喷涂完成后采用硅酸乙酯对喷涂区域进行封孔处理，得到蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头。
[0093]实施例2
[0094]参见图1，一种蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头，包括上部管本体I和下部管本体2，所述上部管本体I和下部管本体2相连通，且上部管本体I上端开口，下部管本体2下端闭合，上部管本体I的外壁上喷涂有等离子喷涂层3，等离子喷涂层3与上部管体I的顶端间隔设置。
[0095]本发明中上部管本体I和下部管本体2为一体式结构，上部管本体I内径由上至下相等，下部管本体2内径由上至下逐渐缩小，上部管本体I为直线段，下部管本体2为锥度段，锥度段使堵头较为顺利地进入破损的传热管中，直线段能够较好的接触传热管内壁；上部管本体I上端开口处设置有外翻边，堵管时外翻边与传热管开口端平行，使堵头不会掉进传热管的深处。等离子喷涂层3沿上部管本体I长度方向的长度为8?10mm。
[0096]本实施例中堵头规格:Φ12.1mmX0.9_，材料为0Cr30Ni60Fel0合金。
[0097]上述蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头的制造方法，包括以下步骤:
[0098]I)按照蒸汽发生器传热管材规格计算好辊胀式机械堵头尺寸。
[0099]2)选择与蒸汽发生器传热管材质相同的板坯(板坯厚度4mm)，将板坯在980°C下保温0.5小时进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，然后将其加工成圆形坯料；
[0100]3) 一次冷深拉成型:按照设计好的一次冷深拉模具进行一次深拉，变形量控制为40%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0101]4) 二次冷深拉成型:按照设计好的二次冷深拉模具进行二次深拉，变形量控制为35%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0102]5)真空固溶处理将板坯在980°C下保温0.5小时进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，真空固溶处理时，坯料表面不允许出现氧化；
[0103]6)三次冷深拉成型:按照设计好的三次冷深拉模具进行三次深拉，变形量约32%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0104]7)四次冷深拉成型:按照设计好的四次冷深拉模具进行四次深拉，变形量约35%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0105]8)真空固溶处理:将板坯在980°C下保温0.5小时进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，真空固溶处理时，坯料表面不允许出现氧化；[0106]9)五次冷深拉成型:按照设计好的五次冷深拉模具进行五次深拉，变形量约33%左右，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0107]10)六次冷深拉成型:按照设计好的六次冷深拉模具进行六次深拉，变形量约31%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0108]11)真空固溶处理:将板坯在980°C下保温0.5小时进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，真空固溶处理时，坯料表面不允许出现氧化；
[0109]12)七次冷深拉成型: 按照设计好的七次冷深拉模具进行七次深拉，变形量控制约33%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0110]13)八次冷深拉成型:按照设计好的八次冷深拉模具进行八次深拉，变形量控制约25%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0111]14)真空固溶处理将板坯在980°C下保温0.5小时进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，真空固溶处理时，坯料表面不允许出现氧化；
[0112]15)九次冷深拉成型:按照设计好的九次冷深拉模具进行九次深拉，变形量控制在15%左右，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0113]16)精整处理:按照设计好的精整模具进行九次深拉，变形量为3%，精整过程中使用机油进行润滑；
[0114]17)外径精加工:按照图纸机械外表面及口部机械精密加工，出去多余的工艺余料；
[0115]18)表面清洗:机械加工完成后采用超声波清洗，除去坯料内外表面油污等；
[0116]19)喷涂区域表面处理:将不需喷涂的区域采用护套套住，然后将堵头坯料放在旋转载物台上进行喷涂区域表面喷砂处理，以提高该区域表面粗糙度利于喷涂附着；
[0117]20)等离子喷涂:将不需喷涂的区域采用护套套住，然后将堵头坯料放在旋转载物台上进行等离子喷涂，厚度控制为0.044mm ；
[0118]21)等离子喷涂区域封孔处理:等离子喷涂完成后采用硅酸乙酯对喷涂区域进行封孔处理，得到蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头。
[0119]实施例3
[0120]一种蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头，包括上部管本体I和下部管本体2，所述上部管本体I和下部管本体2相连通，且上部管本体I上端开口，下部管本体2下端闭合，上部管本体I的外壁上喷涂有等离子喷涂层3，等离子喷涂层3与上部管体I的顶端间隔设置。
[0121]本发明中上部管本体I和下部管本体2为一体式结构，上部管本体I内径由上至下相等，下部管本体2内径由上至下逐渐缩小，上部管本体I为直线段，下部管本体2为锥度段，锥度段使堵头较为顺利地进入破损的传热管中，直线段能够较好的接触传热管内壁；上部管本体I上端开口处设置有外翻边，堵管时外翻边与传热管开口端平行，使堵头不会掉进传热管的深处。等离子喷涂层3沿上部管本体I长度方向的长度为8~10mm。
[0122]本实施例中的堵头规格:(612.1mmX 0.9mm，材料为0Crl5Ni75Fe合金。
[0123]I)按照蒸汽发生器传热管材规格计算好辊胀式机械堵头尺寸。
[0124]2)选择与蒸汽发生器传热管材质相同的板坯(板坯厚度2mm)，将板坯在950°C下保温2小时进行固溶处理，使板坯获得单相奥氏体晶粒组织，然后将板坯加工成圆形片状坯料；
[0125]3) 一次冷深拉成型:按照设计好的一次冷深拉模具进行一次深拉，变形量控制在约50%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0126]4) 二次冷深拉成型:按照设计好的二次冷深拉模具进行二次深拉，变形量控制在约40%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0127]5)真空固溶处理:将经过步骤4)处理的板坯在950°C下保温2小时进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，真空固溶处理时，坯料表面不允许出现氧化；
[0128]6)三次冷深拉成型:按照设计好的三次冷深拉模具进行三次深拉，变形量控制在约30%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0129]7)四次冷深拉成型:按照设计好的四次冷深拉模具进行四次深拉，变形量控制在约40%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0130]8)真空固溶处理:将板坯在950°C下保温2小时进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，真空固溶处理时，坯料表面不允许出现氧化；
[0131]9)五次冷深拉成型:按照设计好的五次冷深拉模具进行五次深拉，变形量控制在约30%左右，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0132]10)六次冷深拉成型:按照设计好的六次冷深拉模具进行六次深拉，变形量控制在约30%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0133]11)真空固溶处理:将板坯在950°C下保温2小时进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，真空固溶处理时，坯料表面不允许出现氧化；
[0134]12)七次冷深拉成型:按照设计好的七次冷深拉模具进行七次深拉，变形量控制在约40%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0135]13)八次冷深拉成型:按照设计好的八次冷深拉模具进行八次深拉，变形量控制在约20%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0136]14)真空固溶处理:将板坯在950°C下保温2小时进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，真空固溶处理时，坯料表面不允许出现氧化；
[0137]15)九次冷深拉成型:按照设计好的九次冷深拉模具进行九次深拉，变形量控制在12%左右，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0138]16)精整处理:按照设计好的精整模具进行第九次深拉，变形量为4%，精整过程中使用机油进行润滑；
[0139]17)外径精加工:按照辊胀式机械堵头的尺寸对经过精整处理的机械外表面及口部机械精密加工，除去多余的工艺余料；
[0140]18)表面清洗:采用超声波清洗，除去坯料内外表面油污等；
[0141]19)喷涂区域表面处理:将不需喷涂的区域采用护套套住，然后将堵头坯料放在旋转载物台上进行喷涂区域表面喷砂处理，以提高该区域表面粗糙度利于喷涂附着；
[0142]20)等离子喷涂:将不需喷涂的区域采用护套套住，然后将堵头坯料放在旋转载物台上进行等离子喷涂，厚度控制为0.04mm ；
[0143]21)等离子喷涂区域封孔处理:等离子喷涂完成后采用硅酸乙酯对喷涂区域进行封孔处理，得到蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头。
[0144]实施例4[0145]一种蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头，包括上部管本体I和下部管本体2，所述上部管本体I和下部管本体2相连通，且上部管本体I上端开口，下部管本体2下端闭合，上部管本体I的外壁上喷涂有等离子喷涂层3，等离子喷涂层3与上部管体I的顶端间隔设置。
[0146]本发明中上部管本体I和下部管本体2为一体式结构，上部管本体I内径由上至下相等，下部管本体2内径由上至下逐渐缩小，上部管本体I为直线段，下部管本体2为锥度段，锥度段使堵头较为顺利地进入破损的传热管中，直线段能够较好的接触传热管内壁；上部管本体I上端开口处设置有外翻边，堵管时外翻边与传热管开口端平行，使堵头不会掉进传热管的深处。 等离子喷涂层3沿上部管本体I长度方向的长度为8~10mm。
[0147]本实施例中堵头规格:^12.1mmX0.9mm，材料为0Cr30Ni60Fel0合金。
[0148]上述蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头的制造方法，包括以下步骤:
[0149]I)按照蒸汽发生器传热管材规格计算好辊胀式机械堵头尺寸。
[0150]2)选择与蒸汽发生器传热管材质相同的板坯(板坯厚度4mm)，将板坯在980°C下保温0.5小时进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，然后将其加工成圆形坯料；
[0151]3) 一次冷深拉成型:按照设计好的一次冷深拉模具进行一次深拉，变形量控制为40%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0152]4) 二次冷深拉成型:按照设计好的二次冷深拉模具进行二次深拉，变形量控制为30%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0153]5)真空固溶处理将板坯在980°C下保温0.5小时进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，真空固溶处理时，坯料表面不允许出现氧化；
[0154]6)三次冷深拉成型:按照设计好的三次冷深拉模具进行三次深拉，变形量约40%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0155]7)四次冷深拉成型:按照设计好的四次冷深拉模具进行四次深拉，变形量约30%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0156]8)真空固溶处理:将板坯在980°C下保温0.5小时进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，真空固溶处理时，坯料表面不允许出现氧化；
[0157]9)五次冷深拉成型:按照设计好的五次冷深拉模具进行五次深拉，变形量约40%左右，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0158]10)六次冷深拉成型:按照设计好的六次冷深拉模具进行六次深拉，变形量约40%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0159]11)真空固溶处理:将板坯在980°C下保温0.5小时进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，真空固溶处理时，坯料表面不允许出现氧化；
[0160]12)七次冷深拉成型:按照设计好的七次冷深拉模具进行七次深拉，变形量控制约30%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0161]13)八次冷深拉成型:按照设计好的八次冷深拉模具进行八次深拉，变形量控制约30%，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0162]14)真空固溶处理将板坯在980°C下保温0.5小时进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，真空固溶处理时，坯料表面不允许出现氧化；
[0163]15)九次冷深拉成型:按照设计好的九次冷深拉模具进行九次深拉，变形量控制在20%左右，深拉过程中使用机油进行润滑；
[0164]16)精整处理:按照设计好的精整模具进行九次深拉，变形量为2%，精整过程中使用机油进行润滑；
[0165]17)外径精加工:按照图纸机械外表面及口部机械精密加工，出去多余的工艺余料；
[0166]18)表面清洗:机械加工完成后采用超声波清洗，除去坯料内外表面油污等；
[0167]19)喷涂区域表面处理:将不需喷涂的区域采用护套套住，然后将堵头坯料放在旋转载物台上进行喷涂区域表面喷砂处理，以提高该区域表面粗糙度利于喷涂附着；
[0168]20)等离子喷涂:将不需喷涂的区域采用护套套住，然后将堵头坯料放在旋转载物台上进行等离子喷涂，厚度控制为0.05mm ；
[0169]21)等离子喷涂区域封孔处理:等离子喷涂完成后采用硅酸乙酯对喷涂区域进行封孔处理，得到蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头。
【权利要求】
1.一种蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头，其特征在于，包括上部管本体(1)和下部管本体(2)，所述上部管本体(1)和下部管本体(2)相连通，且上部管本体(1)上端开口，下部管本体(2)下端封闭，上部管本体(1)的外壁上喷涂有一圈等离子喷涂层(3)，等离子喷涂层(3)与上部管本体(1)的顶端有间隔，所述上部管本体(1)上端开口处设置有外翻边。
2.根据权利要求1所述的一种蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头，其特征在于，所述上部管本体(1)和下部管本体(2)为一体式结构。
3.根据权利要求1所述的一种蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头，其特征在于，所述上部管本体(1)内径由上至下相等，下部管本体(2)内径由上至下缩小。
4.根据权利要求2所述的一种蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头，其特征在于，所述等离子喷涂层(3)沿上部管本体(1)长度方向的长度为8~10mm。
5.一种如权利要求1所述的蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头的制造方法，其特征在于，包括以下步骤: O按照蒸汽发生器传热管材规格计算辊胀式机械堵头尺寸； 2)选择与蒸汽发生器传热管材质相同的板坯，并将板坯进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，然后将其加工成片状坯料； 3)—次冷深拉成型:采用一次冷深拉模具将步骤2)的坯料进行第一次深拉，变形量控制为40%-50%，得到一次冷深拉件； 4)二次冷深拉成型:采用二次冷深拉模具对一次冷深拉件进行第二次深拉，变形量控制为30%-40%，得到二次冷深拉件拉伸件； 5)真空固溶处理:将二次冷深拉`件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，得到一次固溶件； 6)三次冷深拉成型:采用三次冷深拉模具对一次固溶件进行第三次深拉，变形量控制为30%-40%，得到三次冷深拉件； 7)四次冷深拉成型:采用四次冷深拉模具对三次冷深拉件进行第四次深拉，变形量控制为30%-40%，得到四次冷深拉件； 8)真空固溶处理:将对四次冷深拉件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，得到二次固溶件； 9)五次冷深拉成型:采用五次冷深拉模具对四次冷深拉件进行第五次深拉，变形量控制在30%-40%，得到五次冷深拉件； 10)六次冷深拉成型:采用六次冷深拉模具对五次冷深拉件拉伸件进行第六次深拉，变形量控制在30%-40%，得到六次冷深拉件； 11)真空固溶处理:将六次冷深拉件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，得到三次固溶件； 12)七次冷深拉成型:采用七次冷深拉模具对三次固溶件进行第七次深拉，变形量控制为30%-40%，得到七次冷深拉件； 13)八次冷深拉成型:采用八次冷深拉模具对七次冷深拉件进行第八次深拉，变形量控制为20%-30%，得到八次冷深拉件； 14)真空固溶处理:将八次冷深拉件进行固溶处理，使之获得单相奥氏体晶粒组织，得到四次固溶件； 15)九次冷深拉成型:采用九次冷深拉模具对四次固溶件进行第九次深拉，变形量控制为10%-20%，得到四次固溶件； 16)精整处理:采用精整模具对四次固溶件进行第九次深拉，变形量控制在5%以内，得到九次冷深拉件； 17)外径精加工:对九次冷深拉件的外表面及口部进行机械精密加工，以除去多余的余料； 18)表面清洗:采用超声波清洗经过外径精加工的九次冷深拉件，以除去坯料内外表面油污； 19)喷涂区域表面处理:将经表面清洗后的九次拉伸件放在旋转载物台上进行喷砂处理，以提高该区域表面粗糙度，利于喷涂附着，得到堵头坯料； 20)等离子喷涂:将堵头坯料放在旋转载物台上对经过喷砂处理的区域进行等离子喷涂，得到半成品； 21)等离子喷涂区域封孔处理:采用硅酸乙酯对半成品的喷涂区域进行封孔处理，得到蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头。
6.根据权利要求5所述的一种蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头的制造方法，其特征在于，所述板还厚度≥2mm。
7.根据权利要求5所述的一种蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头的制造方法，其特征在于，每次冷深拉成型过程中均使用机油进行润滑。
8.根据权利要求5所述的一种蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头的制造方法，其特征在于，所述等离子喷涂的涂层厚度控制在0.04mm-0.05mm。
【文档编号】B23P15/00GK103737263SQ201310728296
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】张利军, 薛祥义, 朱鹏超, 李明生, 李金山 申请人:西安西工大超晶科技发展有限责任公司