科技视界Science&TechnologyVisionDOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2022.30.11反应堆压力容器筒体及接管整体集成锻件成型方案研究王昫心1,2胡杰3周高斌1,2(1.核反应堆系统设计技术重点实验室,四川成都610213;2.中国核动力研究设计院,四川成都610213;3.中国一重集团有限公司,天津300000)■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■【摘要】受限于国内工业生产能力和锻件生产水平,目前核电上反应堆压力容器的筒体部分一般为多个锻件或锻件集合组焊而成的锻焊结构。多个锻件组焊而成的筒体结构会增加了焊缝区域,增加了产生缺陷的风险,同时制造速度和材料利用率较低,增加了制造成本。通过锻件有效集成整合已成为提高设备安全性、可靠性的主要技术途径之一。反应堆压力容器筒体及接管整体集成锻件是指将筒体法兰-接管段、进/出口接管、堆芯筒体集成一体化的整体锻件。不同于目前成熟的锻造成型方案,为避免因锻造辅具或锻造工艺不合理造成的预制毛坯流线紊乱,需要专门针对一体化整体集成锻件结构设计锻造辅具与成型方案,并通过数值模拟进行不断优化,验证该锻件成型方案可行性的同时,对优化实际制造工艺同样具有重要的理论指导意义。【关键词】反应堆压力容器;集成锻件;成型工艺■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■0引言受限于国内工业生产能力和锻件生产水平,目前核电上反应堆压力容器的筒体部分一般为多个锻件(包括筒体法兰-接管段、接管、堆芯段筒体、底封头等)或锻件集合组焊而成的锻焊结构[1]。多个锻件组焊而成的筒体结构一方面增加了焊缝区域,导致材料组织不连续,增加了产生缺陷的风险,并且增加了后期在役检查的成本和周期;另一方面,压力容器构件的制造速度和材料利用率较低,增加了制造成本。通过锻件有效集成整合已成为提高设备安全性、可靠性的主要技术途径之一。反应堆压力容器筒体及接管整体集成锻件是指将筒体法兰-接管段、进/出口接管、堆芯筒体集成一体化的整体锻件(见图1所示)该结构能够大大缩减焊缝数量,降低焊缝产生缺陷的风险和概率,从而提高设备安全可靠性。但对于整体集成锻件而言,由于其一体化结成结构,制造过程中的成型方案是其关键难点之一。本文的目的,即针对反应堆压力容器筒体及接管整体集成锻件,区别于目前成熟的“锻造+焊接”成型方案,设计专门的锻造辅具与成型方案,并通过数值模拟对成形辅具...