王玉红 马廷威 高文成

(1.营口理工学院，辽宁115014；2.石钢京诚装备技术有限公司，辽宁115020)

关键字：核电；DEFORM；16MND5钢

核电站反应堆的压力容器在工作时承受高温、高压和辐照，造成其所用材料性能下降，要求压力容器用16MND5钢具备良好的性能[1-5]。

1 锻造工艺的制定

核电压力容器用16MND5钢筒形件其主要化学成分如表1所示，采用双真空冶炼。

表1 16MND5化学成分(质量分数，%)Table 1 Chemical composition of 16MND5 steel(mass fraction,%)

锻件图见图1，经过计算可得该锻件的重量为26.87 t，考虑到锻件应用于核电设备上，其材料质量要好，选用的钢锭是48 t下注型钢锭，钢锭利用率为55.9%。考虑到锻件的检验标准为RCC-M，在锻造中需要制定严格的锻造工艺。

图1 16MND5锻件图Figure 1 Forging of 16MND5 steel

为了保证锻件获得较为细小的晶粒组织，在锻造中要保证锻比大于3，经过计算此锻造工艺的锻比为7.3。锻造时采用上镦粗砧和下平台的方法，压下量为20%，在高温高压下有利于钢锭内部疏松等铸造组织缺陷焊合。始锻温度为1240℃，终锻温度为800℃，采用50 MN压机进行锻造。

第一火次采用上平下V砧，进行压钳口，倒棱操作，倒棱后坯料尺寸为∅1440 mm×2740 mm，进行切水口操作，水口端切除量为∅1440 mm×75 mm，如图2所示。切掉水口的目的是为了消除钢锭水口端可能影响质量问题的因素，因为在水口端会存在硅酸盐、偏析等缺陷，严重影响锻件的质量。

图2 第一火次坯料图Figure 2 Blank drawing at first fire

第二火次进行镦粗，镦粗后尺寸为∅2110 mm×1230 mm，然后进行拔长，拔长后尺寸为∅1465 mm×2550 mm，拔长是采用大压下量，拔长到尺寸后进行下料，下料从水口段算起，多余冒口端部分切除，最终下料尺寸为∅1465 mm×2525 mm。

第三火次将下好的坯料冒口端向下镦粗，镦粗后尺寸为∅2440 mm×900 mm，利用冲子进行冲孔。……