一種提高核電蒸汽發(fā)生器換熱管性能的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種提高核電蒸汽發(fā)生器換熱管性能的方法，屬于管材冷軋技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]核電蒸汽發(fā)生器換熱管在內(nèi)表面渦流探傷時，因背景噪音，本質(zhì)上的缺陷信號會隱藏于噪音中，從而漏過有害缺陷的問題。為此，在進(jìn)行內(nèi)表面渦流探傷時，如以S/N比(人工缺陷信號和噪音信號之比)較大的條件即噪音信號小的條件下進(jìn)行探傷，則能夠可靠地檢測出本質(zhì)上的缺陷信號，不會漏過有害的缺陷，此指標(biāo)為核電蒸汽發(fā)生器換熱管的一項關(guān)鍵指標(biāo)，目前第三代核電蒸汽發(fā)生器換熱管標(biāo)準(zhǔn)要求S/N > 20。
[0003]針對由冷皮爾格軋制的換熱管的內(nèi)表面渦流探傷中產(chǎn)生的噪音，通過相關(guān)研宄可知，沿管子長度方向的尺寸變化及內(nèi)表面平面特性變化是噪音發(fā)生的原因。
[0004]一般的冷軋軋輥孔型截面如圖1和圖2所示，圖中Dx為孔型直徑，F(xiàn)x為側(cè)壁開口(側(cè)壁溢出量)。Fx通常由偏心圓(圖1)或由與基圓相切的直線或圓弧(圖2)形成。在專利號ZL200610090720.7的金屬管的冷軋方法(以下簡稱文獻(xiàn)【I】)中闡述了，側(cè)壁溢出率(2FX/((Dx+2Fx)*100)與送進(jìn)量之間的關(guān)系，當(dāng)軋制送進(jìn)量為2.0mm的情況下側(cè)壁溢出率需小于1.0%方能滿足軋制S/N —般要求，但S/N氺15，僅在送進(jìn)量為1.0_，側(cè)壁溢出率0.5%的情況下S/N達(dá)到28。同時對于側(cè)壁溢出率在文獻(xiàn)【I】所述的0.5-1.5%范圍，如換算成外徑為Φ17.51mm的成品管材，對應(yīng)的孔型的側(cè)壁開口值(Fx)為0.044mm_0.13_。采用2mm送進(jìn)量，如S/N需達(dá)到20以上，那么Fx應(yīng)彡0.044mm。對此必然對軋輥的裝配、加工的精度及冷軋管機提出了高的要求。在軋輥裝配時上下輥是不可避免的會出現(xiàn)細(xì)微的錯位，這樣就極易使孔型邊緣對管子外表面造成切割或?qū)е聜?cè)壁溢出(即孔型過充滿)，從而使管子外面形成軋折等系列表面缺陷，直接導(dǎo)致成品管S/N值急劇下降，甚至造成廢品。結(jié)合目前國內(nèi)的實際管材加工情況，這樣是不滿足管材產(chǎn)品技術(shù)要求及生產(chǎn)效率的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，提供一種提高核電蒸汽發(fā)生器換熱管性能的方法。本發(fā)明可以在不提高裝配、加工的精度及冷軋管機的要求的前提下，有效提高核電蒸汽發(fā)生器換熱管在進(jìn)行內(nèi)表面渦流探傷時的S/N比。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種提高核電蒸汽發(fā)生器換熱管性能的方法，其特征在于，對核電蒸汽發(fā)生器換熱管進(jìn)行冷軋，冷軋時控制壓輥的孔型滿足以下要求:
[0007]孔型以基圓為基礎(chǔ)，基圓兩側(cè)設(shè)有對稱的兩個側(cè)壁開口 ；每個側(cè)壁開口由偏心圓部分和拋物線部分組成，其中偏心圓部分部分是由兩個分別向基圓圓心的上方和下方偏心的偏心圓形成，偏心圓的半徑為基圓的半徑與偏心距之和，拋物線部分由分別向兩個偏心圓外側(cè)延伸的上下兩段對稱的拋物線形成，所述拋物線的頂點、偏心圓的圓心和基圓的圓心在同一條直線上，且每段拋物線的一端均與所對應(yīng)的偏心圓相切。
[0008]上述的提高核電蒸汽發(fā)生器換熱管性能的方法中，所述拋物線與偏心圓的切點對應(yīng)于縱坐標(biāo)(孔型垂直方向的中心線)的角度為60°?80°。
[0009]前述的提高核電蒸汽發(fā)生器換熱管性能的方法中，所述拋物線的脫離角為7°?12°。脫離角即為拋物線外側(cè)一端(不與偏心圓相切的一端)與縱坐標(biāo)的角度。
[0010]前述的提高核電蒸汽發(fā)生器換熱管性能的方法中，所述偏心圓部分的開口值與整個側(cè)壁開口的開口值的比例為0.58?0.71。偏心圓部分的開口值為偏心圓最外側(cè)與基圓最外側(cè)在橫坐標(biāo)(孔型水平方向的中心線)上的距離；整個側(cè)壁開口的開口值為側(cè)壁開口最外側(cè)與基圓最外側(cè)在橫坐標(biāo)的距離。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可使整個軋輥孔型工作區(qū)的側(cè)壁開口值Fx在0.141_以上，0.141mm的尺寸對于軋輥的裝配、加工的精度及冷軋管機無較高要求，在軋輥及芯棒工作段的最小錐度為0.29° (較文獻(xiàn)【I】中使用的錐度有利于軋制時脫棒)的情況下，使用
2.0mm送進(jìn)量軋制的管材時，S/N比可達(dá)到25?40。因此，本發(fā)明可以在不提高裝配、加工的精度及冷軋管機的要求的前提下，有效提高核電蒸汽發(fā)生器換熱管在進(jìn)行內(nèi)表面渦流探傷時的S/N比。
【附圖說明】
[0012]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的第一種孔型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是現(xiàn)有技術(shù)的第二種孔型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但并不作為對本發(fā)明限制的依據(jù)。
[0017]實施例。一種提高核電蒸汽發(fā)生器換熱管性能的方法，其特征在于，對核電蒸汽發(fā)生器換熱管進(jìn)行冷軋，冷軋時控制壓輥的孔型滿足以下要求:
[0018]孔型以基圓Dx為基礎(chǔ)，基圓Dx兩側(cè)設(shè)有對稱的兩個側(cè)壁開口 Fx ;每個側(cè)壁開口由偏心圓部分Fxr和拋物線部分Fxt組成，其中偏心圓部分Fxr部分是由兩個分別向基圓Dx圓心的上方和下方偏心的偏心圓形成，偏心圓的半徑Rx為基圓的半徑Dx/2與偏心距Bx之和，拋物線部分Fxt由分別向兩個偏心圓外側(cè)延伸的上下兩段對稱的拋物線形成，所述拋物線的頂點、偏心圓的圓心和基圓的圓心在同一條直線上，且每段拋物線的一端均與所對應(yīng)的偏心圓相切。以左側(cè)的側(cè)壁開口為例，它分為上下對稱的兩部分，其中上半部分的缺口相當(dāng)于在基圓(基本孔型)的基礎(chǔ)上，作一個圓心向下偏移的偏心圓(偏心圓的半徑=基圓半徑+偏心距，偏心圓的圓弧在圖4中以點劃線表示)，實現(xiàn)孔型的第一次外擴(kuò)，然后在這個偏心圓的基礎(chǔ)上繼續(xù)作一段向左下方延伸的拋物線(頂點位于基圓圓心的上方，開口朝下，在圖4中以實線表示)，實現(xiàn)孔型的第二次外擴(kuò)，這兩次外擴(kuò)合并在一起就形成了左側(cè)的側(cè)壁開口的上半部分。所以左側(cè)的側(cè)壁開口的外部輪廓由偏心圓圓弧和拋物線組成，如圖4所示。其余部分的形成同上。
[0019]所述拋物線與偏心圓的切點對應(yīng)于縱坐標(biāo)的角度Fw為60°?80°。
[0020]所述拋物線的脫離角Twf為7°?12°。
[0021]所述偏心圓部分Fxr的開口值與整個側(cè)壁開口 Fx的開口值的比例為0.58?
0.71。
[0022]使用本發(fā)明設(shè)計的軋輥孔型，通過五軸聯(lián)動機床加工成型后，在管材制造廠采用Φ33.4x2.5mm-Φ 17.51x1.02mm，送進(jìn)量為2.0mm的軋制工藝，乳制UNS N06690核蒸汽發(fā)生器一級管材，管材的S/N值可穩(wěn)定控制在25?40之間。
【主權(quán)項】
1.一種提高核電蒸汽發(fā)生器換熱管性能的方法，其特征在于，對核電蒸汽發(fā)生器換熱管進(jìn)行冷軋，冷軋時控制壓輥的孔型滿足以下要求: 孔型以基圓(Dx)為基礎(chǔ)，基圓(Dx)兩側(cè)設(shè)有對稱的兩個側(cè)壁開口(Fx);每個側(cè)壁開口由偏心圓部分(Fxr)和拋物線部分(Fxt)組成，其中偏心圓部分(Fxr)部分是由兩個分別向基圓(Dx)圓心的上方和下方偏心的偏心圓形成，偏心圓的半徑為基圓(Dx)的半徑與偏心距之和，拋物線部分(Fxt)由分別向兩個偏心圓外側(cè)延伸的上下兩段對稱的拋物線形成，所述拋物線的頂點、偏心圓的圓心和基圓的圓心在同一條直線上，且每段拋物線的一端均與所對應(yīng)的偏心圓相切。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高核電蒸汽發(fā)生器換熱管性能的方法，其特征在于:所述拋物線與偏心圓的切點對應(yīng)于縱坐標(biāo)的角度(Fw)為60°?80°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高核電蒸汽發(fā)生器換熱管性能的方法，其特征在于:所述拋物線的脫離角(Twf)為7°?12°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高核電蒸汽發(fā)生器換熱管性能的方法，其特征在于:所述偏心圓部分(Fxr)的開口值與整個側(cè)壁開口(Fx)的開口值的比例為0.58?0.71。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種提高核電蒸汽發(fā)生器換熱管性能的方法，對核電蒸汽發(fā)生器換熱管進(jìn)行冷軋，冷軋時控制壓輥的孔型滿足以下要求：孔型以基圓(Dx)為基礎(chǔ)，基圓(Dx)兩側(cè)設(shè)有對稱的兩個側(cè)壁開口(Fx)；每個側(cè)壁開口由偏心圓部分(Fxr)和拋物線部分(Fxt)組成。本發(fā)明可以在不提高裝配、加工的精度及冷軋管機的要求的前提下，有效提高核電蒸汽發(fā)生器換熱管在進(jìn)行內(nèi)表面渦流探傷時的S/N比。
【IPC分類】B21B27-02
【公開號】CN104785525
【申請?zhí)枴緾N201510160528
【發(fā)明人】曹文新
【申請人】浙江嘉翔精密機械技術(shù)有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月7日