正版 超大型核电锻件绿色制造技术与实践 王宝忠,等 中国电力出版

序一序二前言第１ 篇　绪　　论第１ 章　 核电锻件概述 ５１. １　 核电简介 ５１. ２　 发展核电的必要性 １０１. ３　核电锻件自主化及核电装备“走出去” １１１. ４　 核电锻件的重要性 １２第２ 章　超大型核电锻件特性及绿色制造 １８２. １　 规格超大　 形状复杂 １８２. ２　 技术要求高 ２０２. ３　 大型化及一体化 ２０２. ３. １　 ＲＰＶ 锻件 ２１２. ３. ２　 ＳＧ 锻件 ２１２. ４　 绿色制造 ２２２. ４. １　 胎模锻造及仿形锻造 ２３２. ４. ２　 近净成形锻造 ２５２. ５　 锻件制造资质 ３１２. ５. １　 制造资格取证 ３１２. ５. ２　 锻件评定 ３２２. ５. ３　 核安全许可 ３３２. ６　 制造过程控制 ３３２. ７　 产品质量的可追溯性 ３５２. ７. １　 母材见证件 ３５２. ７. ２　 焊接见证件 ３５第３ 章　 锻件制造设备与工装特点 ３６３. １　制造设备的超大型化及自动化 ３６３. １. １　 冶炼及铸锭设备 ３７３. １. ２　 锻造设备 ４１３. １. ３　 热处理设备 ４４３. １. ４　 试样制备设备 ４９３. ２　 工装的超大型化及复杂化 ５２３. ２. １　ＳＧ 水室封头管嘴翻边装置 ５２３. ２. ２　小型堆一体化顶盖模锻工装 ５３３. ２. ３　转子中心孔超声波探伤装置 ５３３. ２. ４　 钢锭抬梁及吊钳 ５３３. ２. ５　 锻造起重机及翻钢机 ５６３. ２. ６　 坯料翻转机 ５７３. ２. ７　 回转装置 ５９３. ２. ８　非对称锁紧式半球体夹紧装置 ６０３. ２. ９　双端不对称变截面筒体同步变形装置 ６１３. ２. １０　超大直径钢锭火焰切割机 ６３第４ 章　核电锻件的评定、解剖检测及验证 ６４４. １　 评定 ６４４. １. １　 一体化顶盖 ６４４. １. ２　 一体化底封头 ６７４. １. ３　 泵壳 ６８４. １. ４　 整锻低压转子 ７２４. ２　 解剖检测 ７８４. ２. １　 ＲＰＶ 接管段 ７８４. ２. ２　 ＳＧ 管板 ７９４. ２. ３　 ＳＧ 水室封头 ８０４. ３　 研制及验证 ８３４. ３. １　 ６００ｔ 级钢锭的研制 ８３４. ３. ２　 ６００ｔ 级钢锭的验证 ８６４. ３. ３　ＲＰＶ 接管段法兰全截面测温及性能检测 ８７第５ 章　 核电锻件制造技术对比 ９０５. １　 冶炼及铸锭 ９０５. １. １　 低硅控铝钢的冶炼 ９１５. １. ２　 超大型钢锭制造 ９３５. ２　 ＲＰＶ 一体化锻件 ９４５. ２. １　 顶盖 ９４５. ２. ２　 底封头 ９７５. ３　 ＳＧ 锻件胎模锻造 ９８５. ３. １　 管板 ９８５. ３. ２　 水室封头 ９８５. ４　 近净成形锻造 １００５. ４. １　 接管段 １００５. ４. ２　 锥形筒体 １００５. ４. ３　 主管道空心锻造 １０１５. ５　整锻低压转子的纯净性与均匀性 １０３５. ５. １　 纯净性 １０３５. ５. ２　 均匀性 １０４第６ 章　典型核电锻件成形过程的数值模拟与比例试验 １０５６. １　 成形工艺研究 １０５６_xdbc0_u56752 . １_xdbc0_u56752 . １　 自由锻成形工艺 １０５６. １. ２　 数值模拟 １０７６. １. ３　 物理模拟 １０７６. １. ４　 比例试验 １０８６. ２　数值模拟软件的选择及边界条件的优化 １０８６. ３　 物理模拟及比例试验 １０９６. ３. １　 整体顶盖物理模拟 １０９６. ３. ２　水室封头管嘴翻边比例试验 １０９６. ３. ３　水室封头近净成形比例试验 １１０６. ３. ４　主管道低熔点合金内支撑弯曲比例试验 １１１第７ 章　 核电锻件制造的发展前景 １１３７. １　 产品质量稳定与提高 １１３７. ２　 标准的自主化 １１４７. ３　 锻件的绿色制造与制造 １１５第２ 篇　超大型钢锭研制及应用第１ 章　核电用钢化学成分设计与优化 １２１１. １　 Ｍｎ－Ｍｏ－Ｎｉ 钢 １２１１. ２　 不锈钢 １２２１. ３　 Ｃｒ－Ｎｉ－Ｍｏ－Ｖ 钢 １２７１. ３. １　电炉氧化及ＬＦ 炉精炼原料成分控制 １２７１. ３. ２　超纯转子钢冶炼及铸锭要求 １３１第２ 章　 制造方法的创新 １３３２. １　 低硅控铝钢的冶炼 １３３２. １. １　 低硅的影响 １３４２. １. ２　 控制铝含量 １３６２. ２　 保护浇注 １３７２. ３　 二次补浇 １３８２. ４　 空心钢锭 １４０２. ４. １　 大气浇注 １４０２. ４. ２　 真空浇注 １４３２. ５　直桶型精炼钢包底吹氩新工艺 １４６２. ５. １　 试验原理及方法 １４６２. ５. ２　 试验结果分析与讨论 １５０２. ５. ３　 结论 １５６２. ６　 ＭＰ 工艺研究 １５６２. ６. １　 研究目标及研究内容 １５７２. ６. ２　 研究方案及研究过程 １５７２. ６. ３　 结论 １６１第３ 章　 优质耐火材料 １６２３. １　 水口砖 １６３３. １. １　 镁碳砖 １６３３. １. ２　 复合砖 １６４３. １. ３　 锆质砖 １６４３. ２　 导流管 １６５３. ２. １　 分体式 １６５３. ２. ２　 整体式 １６６３. ３　 塞棒 １６７３. ３. １　 分体式 １６７３. ３. ２　 整体式 １６７３. ４　 长水口 １６９３. ４. １　 试验研究 １６９３. ４. ２　 工程应用 １７４第４ 章　 中间包 １７８４. １　 传统中间包 １７９４. １. １　 数值模拟 １７９４. １. ２　 温度场计算结果分析 １８１４. ２　 新型中间包 １８５４. ２. １　包内钢液流动数值模拟研究结果分析 １８５４. ２. ２　 工程应用 １９９第５ 章　 超大型钢锭的解剖 ２００５. １　 解剖方案 ２００５. ２　 纯净性 ２０１５. ３　 致密性 ２０２５. ４　 制造技术对比 ２０２５. ５　 对传统观念的突破 ２０３第３ 篇　压力容器锻件研制及应用第１ 章　 压水堆顶盖 ２１３１. １　 分体式 ２１３１. ２　 整体式 ２１４１. ２. １　 产品研制 ２１４１. ２. ２　 产品制造 ２２５１. ３　 一体化 ２３６１. ３. １　 产品研制 ２３６１. ３. ２　 产品制造 ２４９１. ４　 制造方式对比 ２５０１_xdbc0_u56752 . ５　 经验教训及措施 ２５５第２ 章　 压水堆接管段 ２５９２. １　 分体式 ２６０２. ２　 整体式 ２６９２. ２. １　 锻造 ２６９２. ２. ２　 热处理 ２７２２. ２. ３　 解剖检测 ２７５２. ２. ４　 国内外制造方式对比 ２７９２. ２. ５　 经验教训 ２８０２. ３　 半一体化 ２９０２. ４　 一体化 ２９２第３ 章　 压水堆下封头 ２９８３. １　 分体式 ２９８３. ２　 一体化 ２９９３. ２. １　 产品研制 ２９９３. ２. ２　 产品制造 ３１１３. ２. ３　 国内外制造方式对比 ３１５第４ 章　 其他锻件 ３１８４. １　 压水堆其他锻件 ３１８４. １. １　 筒体 ３１８４. １. ２　 过渡段 ３１８４. １. ３　 接管 ３１８４. ２　 沸水堆锻件 ３２３４. ２. １　 下封头 ３２３４. ２. ２　 法兰 ３２３４. ２. ３　 筒体 ３２４４. ３　 小型堆一体化顶盖 ３２５４. ３. １　 工艺性分析 ３２６４. ３. ２　 主要研究内容 ３２６４. ３. ３　满足设计要求及保证质量的分析 ３２６４. ３. ４　 制造工艺 ３２６４. ４　 高温气冷堆锻件 ３３１第４ 篇　蒸汽发生器锻件研制及应用第１ 章　压水堆上封头(椭球封头) ３４１１. １　 分体式 ３４１１. ２　 整体式 ３４３第２ 章　 压水堆锥形筒体与管板 ３５４２. １　 锥形筒体 ３５４２_xdbc0_u56752 . １_xdbc0_u56752 . １　 覆盖式锻造 ３５４２. １. ２　 仿形锻造 ３５５２. １. ３　 近净成形锻造 ３５６２. ２　 管板 ３６３２. ２. １　 锻造 ３６３２. ２. ２　 热处理 ３６７２. ２. ３　 评定与解剖 ３７０２. ３　 国内外制造方式对比 ３７６２. ３. １　 锥形筒体 ３７６２. ３. ２　 管板 ３７７第３ 章　压水堆下封头(水室封头) ３７８３. １　 分体式 ３７９３. ２　 整体式 ３８２３. ３　 胎模锻造 ３８３３. ３. １　 产品研制 ３８４３. ３. ２　 产品制造 ３９７３. ３. ３　 经验教训 ４０３３. ４　 管嘴翻边 ４１７３. ４. １　 产品研制 ４１７３. ４. ２　 产品制造 ４１９３. ５　 国内外制造方式对比 ４２２３. ５. １　带非向心管嘴整体水室封头 ４２２３. ５. ２　带向心管嘴整体水室封头 ４２３第４ 章　 其他锻件 ４２４４. １　 压水堆其他锻件 ４２４４. １. １　 上部筒体 ４２４４. １. ２　 下部筒体 ４２６４. ２　 高温气冷堆锻件 ４２８第５ 篇　其他Ｍｎ－Ｍｏ－Ｎｉ 钢锻件研制及应用第１ 章　稳压器及堆芯补给水箱锻件 ４３５１. １　 稳压器锻件 ４３５１. １. １　 上封头 ４３５１. １. ２　 下封头 ４３７１. ２　 堆芯补给水箱锻件 ４４９１. ２. １　 筒体 ４４９１. ２. ２　 上封头 ４５１１. ２. ３　 下封头 ４５２第２ 章　 主泵锻件 ４５４２. １　 泵壳 ４５４２. １. １　 自由锻造 ４５４２. １. ２　 仿形锻造 ４５７２. １. ３　 近净成形锻造 ４６６２. ２　 壳法兰锻件 ４７２２. ２. １　 强韧性提升方案 ４７３２. ２. ２　 优化效果 ４７４第３ 章　 核废料罐锻件 ４７８３. １　 工艺性分析 ４７８３. ２　满足设计要求和保证质量的分析 ４７８３. ３　 制造工艺 ４７９３. ４　 性能结果 ４８１第６ 篇　不锈钢锻件研制及应用第１ 章　 基础研究 ４８６１. １　 主管道用不锈钢材料介绍 ４８６１. ２　 材料特性及成分优化 ４８６１. ２. １　 ３２１ 不锈钢 ４８６１. ２. ２　 ３１６ＬＮ 不锈钢 ５０１１. ３　 冶炼及铸锭 ５０５１. ３. １　 双真空 ５０６１. ３. ２　 ＥＳＲ ５０６１. ４　 晶粒度影响因素研究 ５０６１. ５　 晶粒细化及均匀化比例试验 ５２０１. ６　 不锈钢的防污染研究 ５２６第２ 章　 主管道锻件管坯锻造 ５３０２. １　 实心锻件 ５３０２. ２　 空心锻件 ５３２２. ３　 近净成形锻件 ５３３２. ４　 国内外制造方式对比 ５４２第３ 章　主管道弯制、机加工及热处理 ５４５３. １　 弯制方式 ５４５３. ２　 内部支撑 ５４９３. ３　 机械加工 ５５２３. ４　 固溶热处理 ５５３第４ 章　 其他不锈钢锻件 ５６０４. １　 ＣＥＮＴＥＲ ５６０４. １. １　超大型不锈钢锻件的研究内容 ５６１４. １. ２　 结论 ５７０４. ２　 堆内构件 ５７１４. ２. １　 堆芯支撑板 ５７１４. ２. ２　 压紧弹簧 ５７５４. ３　 快堆支撑环 ５７７４. ３. １　 冶炼及铸锭 ５７８４. ３. ２　 锻造 ５７８４. ３. ３　 热处理 ５７８第７ 篇　常规岛锻件研制及应用第１ 章　 常规岛转子简介 ５８３１. １　 常规岛汽轮发电机组 ５８３１. ２　 核电转子的发展历程 ５８３１. ３　 核电转子工况及要求 ５８５１. ３. １　 转子工况 ５８５１. ３. ２　 核电转子材料 ５８５１. ３. ３　 核电转子要求 ５８５第２ 章　核电转子制造技术及装备研究 ５８６２. １　 核电转子国外研究进展 ５８６２. ２　 锻造技术研究 ５８７２. ２. １　 镦粗研究 ５８８２. ２. ２　 拔长方法选择 ５９２２. ２. ３　 ＦＭ 法的优化研究 ５９６２. ２. ４　ＦＭ 法对水压机振动的影响研究 ６１３２. ２. ５　 ＪＴＳ 锻造方法研究 ６１５２. ２. ６　材料热锻性能及晶粒演化研究 ６１６２. ３　 热处理技术研究 ６２０２. ３. １　 锻后热处理工艺研究 ６２１２. ３. ２　 性能热处理工艺研究 ６２４２. ４　大型开合式热处理装备研制 ６２９２. ４. １　加热和淬火设备形式研究 ６２９２. ４. ２　 开合式热处理炉研制 ６２９２. ４. ３　 开合式淬火设备研制 ６３０２. ４. ４　大型开合式热处理装备研制效果 ６３２第３ 章　 核电转子试制与评定 ６３３３. １　 整锻低压转子试制 ６３３３. １. １　 冶炼及铸锭 ６３３３. １. ２　 锻造 ６３４３. １. ３　 热 处理 ６３６３. ２　 试制转子的性能检测 ６３８３. ２. １　 化学成分分析 ６３９３. ２. ２　 力学性能分析 ６４０３. ２. ３　组织、晶粒度、夹杂物分析 ６４１３. ２. ４　 长心棒拉伸试验 ６４２３. ２. ５　 无损检测 ６４３３. ３　 试制转子解剖 ６４３３. ３. １　 解剖方案 ６４３３. ３. ２　 解剖 ６４４３. ３. ３　 各种解剖数据分析 ６４７３. ３. ４　 解剖分析结论 ６５１第４ 章　 产品制造 ６５２４. １　 汽轮机整锻低压转子 ６５２４. １. １　 冶炼及铸锭 ６５３４. １. ２　 锻造 ６５５４. １. ３　 热处理 ６６３４. ２　 汽轮机焊接转子 ６６５４. ２. １　 轮盘 ６６５４. ２. ２　 轴头 ６６７４. ３　汽轮机低压转子整锻与分锻的对比 ６７０４. ４　 发电机转子 ６７２４. ４. １　 冶炼及铸锭 ６７２４. ４. ２　 锻造 ６７２４. ４. ３　 热处理 ６７３４. ４. ４　 产品主要技术指标 ６７４第８ 篇　存在的问题与未来发展设想第１ 章　 问题与不足 ６８５１. １　 锻件质量不稳定 ６８５１. ２　 现有标准的不适应性 ６８５１. ２. １　 Ｍ３１０ＳＧ 水室封头 ６８５１. ２. ２　 Ｍ３１０ＳＧ 管板 ６８５１. ３　 热处理余量的不合理性 ６８８１. ４　 特殊性能试验的不完整性 ６９０１. ４. １　 辐照环境下性能试验 ６９０１. ４. ２　 冷却剂环境下性能试验 ６９０１. ５　 材料的潜力有待挖掘 ６９０１. ６　模拟软件边界条件需要不断优化 ６９２１. ６. １　 超大型钢锭的凝固模拟 ６９２１. ６. ２　锻件成形模拟中成形力偏差 ６９２１. ７　 取样位置的代表性有待探讨 ６９３１. ７. １　 ＲＰＶ 封头 ６９４１. ７. ２　 ＳＧ 管板 ６９５第２ 章　 设想与展望 ６９８２. １　 材料的挖潜与研发 ６９８２. １. １　 原有材料的挖潜 ６９８２. １. ２　 新材料的研发 ６９８２. ２　 制造工艺的创新 ６９９２. ２. １　 钢锭/制坯 ６９９２. ２. ２　 成形 ７０１２. ２. ３　 晶粒与应力 ７０３２. ３　 设备与工装能力进一步加大 ７０５２. ３. １　 ２００ １０００ＭＮ 液压机 ７０５２. ３. ２　 １２００ＭＮ 锻挤压机 ７０６２. ３. ３　 超大直径锻件测量装置 ７０８２. ４　 团队建设 ７０８２. ４. １　 学习型团队 ７０８２. ４. ２　 综合型人才 ７０９参考文献 ７１０索引 ７１５

本专著系统地回顾了我国核电锻件的自主研发历程，以解决世界性难题为目标，以具体产品实例为契入点，运用大量翔实的试验数据对超大型核电锻件从传统制造迈向绿色制造(胎模锻造、仿形锻造及近净成形锻造)过程中的理论创新、技术研发及工程实践进行了详细的阐述，并对其中的失败案例进行了深入剖析，揭示了工程应用领域技术创新的本质。针对核电装备的预期走向，对超大型核电锻件未来的发展趋势进行了展望。

本专著含有2500余幅图片和200多份表格等珍贵技术资料，客观真实地再现了超大型核电锻件1:1评定、解剖及制造的研发经历，是一代工程技术人员心血的结晶，对稳定和提高超大型核电锻件质量具有一定的参考价值，对未来新技术研发亦具有指导意义。

本书可供核电装备设计、制造、监管者以及将要从事核电装备的专业技术人员和管理人员参考。