一種高溫合金無縫鋼管的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于反應堆壓力容器0形密封環用高溫合金無縫鋼管領域，尤其涉及一種高溫合金無縫鋼管。
【背景技術】
[0002]反應堆壓力容器是主回路冷卻劑壓力邊界屏障中的一個重要設備，為核安全一級設備，在核電廠服役期內不可更換，其壽命期決定了整個核電廠的服役年限。為了便于裝卸料，壓力容器采用大口徑兩體可拆機構，即大直徑厚殼球冠焊接法蘭環的上封頭組件與下法蘭、高頸過渡的中厚筒身、底封頭的筒體組件，兩者經密布的巨型主螺栓聯接為密閉容器。由于容器包容高溫、高壓且具有放射性的工作介質，要求在各種允許和試驗工況下，結構均能保持完整，不發生斷裂、泄露等現象，因此反應堆壓力容器的密封設計和選材對于設備的安全運行至關重要。
[0003]對于非常特殊的環境一般采用彈性金屬密封，根據密封的橫斷面形狀可以分為0形、E形、C形等密封形式，并分別稱為空心金屬0形環、E密封、C密封等。金屬0形環是靠預緊后，0形環的彈性變形所產生的回彈力，使密封面上產生一定的應力，此應力使0形環表面金屬產生屈服，從而填補法蘭密封面上的凹凸不平，使0形環和密封槽的密封面精密貼合，實現線接觸密封之目的。0形環密封具有耐高低溫、耐高壓、大直徑、耐腐蝕等特點，特別適合用于高溫、高壓及高真空密封的場合，如反堆壓力容器。
[0004]目前反應堆壓力容器密封設計上，筒體與頂蓋之間用雙通道金屬0形環密封，即在上法蘭密封面開雙道環槽，形成內、中、外三島，布置內、外兩道金屬0形環，形成雙通道金屬0形環密封。其密封設計依據為改進密封元件，提高其回彈性能，降低螺栓預緊因數，改善元件與主螺栓的疲勞性能。通過金屬0形環的回彈量補償法蘭面的軸向分離，反力則提供對環向滲流的阻力。為了保證良好的密封性，0形環只能一次性使用，只要打開頂蓋就需要換更新的0形環。
【發明內容】
[0005]針對現有技術的不足之處本發明提供一種高溫合金無縫鋼管，可以制造高密封性的反應堆壓力容器0形密封環。
[0006]本發明的技術方案是提供一種高溫合金無縫鋼管，包括管體，所述管體中C的質量彡0.08%，Μη的質量彡0.35%，Si的質量彡0.35%、P的質量彡0.015%，S的質量彡0.015%，
Cr的質量為17%-21%，Ni+Co的質量為50%_55%，Mo的質量為2.8%-3.3%，Nb+Ta的質量為
4.75%-5.5%，Ti的質量為 0.65%-1.15%，A1 的質量為 0.2%-0.8%，Co的質量彡 1.0%，Ta的質量彡0.05%，B的質量彡0.006%，Cu的質量彡0.3%，Pb的質量彡0.005%，Fe的質量為余量的所占百分比。
[0007]作為本發明的優選，所述管體的外徑為9.5mm-30.0mm,壁厚為0.8mm-1.65mm。
[0008]作為本發明的優選，所述的管體中Μη的質量與Si的質量均彡0.25%。
[0009]作為本發明的優選，所述的管體中Μη的質量彡0.1%，Si的質量彡0.15%。
[0010]作為本發明的優選，所述的管體中P的質量與S的質量和< 0.015%。
[0011]作為本發明的優選，所述的管體中P的質量彡0.01%，S的質量均彡0.005%。
[0012]作為本發明的優選，包括以下幾個步驟，
步驟一，采用熱擠壓工藝首先制備了荒管；
步驟二，采用冷乳變形工藝制備所述管體。
[0013]作為本發明的優選，所述步驟二后對所述管體進行時效熱處理，時效溫度為650-800°C，時間為3-16h。時效后的所述管體的室溫屈服強度彡900MPa，延伸率彡20%。
[0014]作為本發明的優選，對經過所述時效熱處理的所述管體進行了常溫壓縮試驗，壓縮量為外徑的8%-30%。
[0015]作為本發明的優選，在進行所述常溫壓縮試驗是對所述管體的回彈量進行了測量，回彈量> 0.25_。
[0016]本發明具有以下有益效果:
本發明具有回彈量大，密封性好的優點。
【具體實施方式】
[0017]以下對本發明作進一步詳細說明。
[0018]本發明的產品第一種實施例的管體規格為12.7mmX 1.2mmX6000mm的高溫合金管。其化學成分(質量百分數，%)為:C的質量彡0.08%，Μη的質量彡0.35%，Si的質量(0.35%、P的質量彡0.015%，S的質量彡0.015%，Cr的質量為17%_21%，Ni+Co的質量為50%-55%，Mo的質量為 2.8%-3.3%，Nb+Ta的質量為 4.75%-5.5%，Ti 的質量為 0.65%-1.15%，
A1的質量為0.2%-0.8%，Co的質量彡1.0%，Ta的質量彡0.05%，B的質量彡0.006%，Cu的質量彡0.3%，Pb的質量彡0.005%，Fe的質量為余量的所占百分比。經過700°C時效熱處理后，其室溫屈服強度為1120MPa，延伸率為30%。經過室溫壓縮試驗后，其回彈量為0.40mm。
[0019]本發明的產品第一種實施例的管體規格為12.7mmXL 2mmX8000mm的高溫合金管。其化學成分(質量百分數，%)為:C ^ 0.03、Μη 0.03、Si 0.09、Ρ 0.008、S 0.001、Cr19.1、Ni 52.4、Mo 2.9、Nb 5.1、Ti 1.05、A1 0.60、Co 0.08、Ta 彡 0.05、B 彡 0.003、Cu^ 0.07, Fe余量。經過760°C時效熱處理后，室溫屈服強度為1180MPa，延伸率為25%。經過室溫壓縮試驗后，其回彈量為0.45mm。
[0020]本發明的方法實施例為，
步驟一，采用熱擠壓工藝首先制備了荒管；
步驟二，采用冷乳變形工藝制備所述管體
步驟三，對所述管體進行時效熱處理，時效溫度為650-800°C，時間為3-16h。時效后的所述管體的室溫屈服強度彡900MPa，延伸率彡20%ο
[0021]步驟四，對經過所述時效熱處理的所述管體進行了常溫壓縮試驗，壓縮量為外徑的8%-30%，在進行所述常溫壓縮試驗是對所述管體的回彈量進行了測量，回彈量>
0.25mm0
[0022]利用本方法生產出的管件的回彈量大，密封性好，可以很好的運用于反應堆的壓力容器的密封，這點是現有技術的鋼管無法做到的，而且現有技術的密封主要采用橡膠，而橡膠無法運用在反應堆的壓力容器的密封上。成型后的鋼管在做出0型圈是十分容易的，所以對于反應堆的壓力容器的密封件這種易耗品來說，本發明是十分適用的。
[0023]上面所述的實施例僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的構思和范圍進行限定。在不脫離本發明設計構思的前提下，本領域普通人員對本發明的技術方案做出的各種變型和改進，均應落入到本發明的保護范圍，本發明請求保護的技術內容，已經全部記載在權利要求書中。
【主權項】
1.一種高溫合金無縫鋼管，其特征在于:包括管體，所述管體中C的質量< 0.08%，Μη的質量彡0.35%，Si的質量彡0.35%、P的質量彡0.015%，S的質量彡0.015%，Cr的質量為17%-21%，Ni+Co 的質量為 50%-55%，Mo 的質量為 2.8%-3.3%，Nb+Ta 的質量為 4.75%-5.5%，Ti的質量為0.65%-1.15%，A1的質量為0.2%-0.8%，Co的質量彡1.0%，Ta的質量彡0.05%，B的質量彡0.006%，Cu的質量彡0.3%，Pb的質量彡0.005%，Fe的質量為余量的所占百分比。2.根據權利要求1所述的一種高溫合金無縫鋼管，其特征在于:所述管體的外徑為9.5mm-30.0mm，壁厚為 0.8mm-1.65mm。3.根據權利要求1所述的一種高溫合金無縫鋼管，其特征在于:所述的管體中Μη的質量與Si的質量均< 0.25%。4.根據權利要求3所述的一種高溫合金無縫鋼管，其特征在于:所述的管體中Μη的質量彡0.1%，Si的質量彡0.15%ο5.根據權利要求1所述的一種高溫合金無縫鋼管，其特征在于:所述的管體中Ρ的質量與s的質量均彡0.015%。6.根據權利要求5所述的一種高溫合金無縫鋼管，其特征在于:所述的管體中Ρ的質量彡0.01%，S的質量和彡0.005%。7.根據權利要求1所述的一種高溫合金無縫鋼管的制造方法，其特征在于:包括以下幾個步驟， 步驟一，采用熱擠壓工藝首先制備了荒管； 步驟二，采用冷乳變形工藝制備所述管體。8.根據權利要求7所述的一種高溫合金無縫鋼管的制造方法，其特征在于:所述步驟二后對所述管體進行時效熱處理，時效溫度為650-800°C，時間為3-16h， 時效后的所述管體的室溫屈服強度彡900MPa，延伸率彡20%ο9.根據權利要求8所述的一種高溫合金無縫鋼管的制造方法，其特征在于:對經過所述時效熱處理的所述管體進行了常溫壓縮試驗，壓縮量為外徑的8%-30%。10.根據權利要求9所述的一種高溫合金無縫鋼管的制造方法，其特征在于:在進行所述常溫壓縮試驗是對所述管體的回彈量進行了測量，回彈量> 0.25mm。
【專利摘要】一種高溫合金無縫鋼管，屬于反應堆壓力容器O形密封環用高溫合金無縫鋼管領域。本發明包括管體，所述管體中C的質量≤0.08%，Mn的質量≤0.35%，Si的質量≤0.35%、P的質量≤0.015%，S的質量≤0.015%，Cr的質量為17%-21%，Ni+Co的質量為50%-55%，Mo的質量為2.8%-3.3%，Nb+Ta的質量為4.75%-5.5%，Ti的質量為0.65%-1.15%，Al的質量為0.2%-0.8%，Co的質量≤1.0%，Ta的質量≤0.05%，B的質量≤0.006%，Cu的質量≤0.3%，Pb的質量≤0.005%，Fe的質量為余量的所占百分比本發明具有回彈量大，密封性好的優點。
【IPC分類】G21C13/028, F16L23/20
【公開號】CN105405478
【申請號】CN201510984605
【發明人】王寶順, 張 杰, 王曼, 楊晨, 孫文強, 楊偉良
【申請人】浙江久立特材科技股份有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月25日