一种核电用螺栓及其生产工艺

文档序号:4759 发布日期:2021-09-17 浏览:33次 >En<

阅读说明:本技术 一种核电用螺栓及其生产工艺 (Bolt for nuclear power and production process thereof ) 是由 钱文超 马贤明 张鹏轲 于 2021-06-29 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种核电用螺栓及其生产工艺,包括栓体、安装组件与内栓体,所述栓体和安装组件通过螺纹连接拆开或合成一个整体,所述内栓体安装在栓体内壁,所述栓体包括螺头,所述螺头内壁开设有限位槽一,所述螺头顶部固定安装有栓柱。本发明通过内栓体与栓柱螺纹连接,使用工具旋转底座的凹槽,使内栓体旋转向外移动,同时塞柱的胶头与栓柱的通孔脱离,使储胶腔内的除锈剂与润滑油通过通孔溢出,经螺槽口将除锈剂与润滑油渗透到螺栓内,去除锈蚀部分,便于螺栓轻松地旋下,当螺栓锈蚀部分较为严重,不可取下时,使用冲击工具锤击螺杆二的折断区,使螺杆二脱落,旋下正螺母,使螺栓脱落,具有发生锈蚀时便于拆卸的作用。(The invention discloses a bolt for nuclear power and a production process thereof, and the bolt comprises a bolt body, a mounting assembly and an inner bolt body, wherein the bolt body and the mounting assembly are connected and disassembled or integrated into a whole through threads, the inner bolt body is mounted on the inner wall of the bolt body, the bolt body comprises a bolt head, the inner wall of the bolt head is provided with a first limiting groove, and the top of the bolt head is fixedly provided with a bolt post. The inner bolt body is connected with the bolt column through threads, the tool is used for rotating the groove of the base, the inner bolt body is rotated and moves outwards, the rubber head of the plug column is separated from the through hole of the bolt column, the rust remover and the lubricating oil in the rubber storage cavity are enabled to overflow through the through hole, the rust remover and the lubricating oil are permeated into the bolt through the groove opening of the bolt, the rusted part is removed, the bolt can be conveniently and easily screwed down, when the rusted part of the bolt is serious and can not be taken down, the impact tool is used for hammering the fracture area of the screw rod II, the screw rod II is enabled to fall off, the positive nut is screwed down, the bolt is enabled to fall off, and the tool has the effect of facilitating dismounting when rusting occurs.)

一种核电用螺栓及其生产工艺

技术领域

本发明涉及螺栓

技术领域

,尤其涉及一种核电用螺栓及其生产工艺。

背景技术

核电站是利用一座或若干座动力反应堆所产生的热能来发电或发电兼供热的动力设施。核电站中所用的燃料是铀,用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能,再用处于高压力下的水把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转,电就源源不断地产生出来,并通过电网送到四面八方,螺栓被广泛应用于核电站反应堆压力容器及稳压器等装配部位的联接,以确保反应堆压力容器内的正常工作,达到核电站安全工作的目的。

现有的螺栓在高温高压及高放射性的运行工况下,由于受到水流的冲刷、设备的震动或者异物进入系统后对设备的冲击等种种原因,有可能造成原有设备上的螺栓松动,长时间甚至造成螺栓锈蚀,使螺栓不可拆卸,继续在高温高压、大流量和强放射性的工作环境下运行,将会对设备和系统造成运行的安全隐患,甚至导致核安全事故的发生,为此,我们提出一种核电用螺栓及其生产工艺来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中螺栓锈蚀不可拆卸的问题,而提出的一种核电用螺栓及其生产工艺。

为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:

一种核电用螺栓,包括栓体、安装组件与内栓体,所述栓体和安装组件通过螺纹连接拆开或合成一个整体,所述内栓体安装在栓体内壁,所述栓体包括螺头,所述螺头内壁开设有限位槽一,所述螺头顶部固定安装有栓柱,所述栓柱内壁开设有限位槽二,所述限位槽一与限位槽二相互连接,所述栓柱外壁两侧开设有通孔;

所述内栓体包括塞柱,所述塞柱一侧固定安装有底座,所述塞柱与底座分别安装在限位槽二与限位槽一内壁,所述塞柱内壁顶部开设有储胶腔,所述塞柱外壁两侧开设有避空腔,所述储胶腔与避空腔相互连接,所述塞柱顶部外壁固定安装有胶头,所述通孔与限位槽二相互连接,所述胶头与通孔内壁连接。

优选的,所述限位槽二内壁开设有内螺纹,所述塞柱外壁开设有外螺纹,所述塞柱与限位槽二螺纹连接,所述底座内壁开设有注胶孔,所述注胶孔与储胶腔相互连接。

优选的,所述底座一侧开设有凹槽,所述注胶孔一侧插接有堵塞,所述底座与限位槽一连接处安装有密封圈。

优选的,所述栓柱顶部固定安装有螺杆一,所述螺杆一顶部固定安装有凸台一,所述凸台一顶部设有螺杆二,所述螺杆二底部固定安装有凸台二,所述凸台二底部与凸台一顶部固定连接,所述凸台一与凸台二连接处设置有折断区,所述安装组件安装在栓柱、螺杆一与螺杆二外壁,所述螺杆二的直径小于螺杆一。

优选的,所述螺杆一外壁开设有第一螺纹部,所述螺杆二外壁开设有第二螺纹部,所述第一螺纹部与第二螺纹部螺纹方向相反,所述第一螺纹部与栓柱连接处设置有螺槽口,所述螺槽口设有两组,两组所述螺槽口与通孔连接。

优选的,所述安装组件包括反螺母,所述反螺母内壁一侧开设有楔槽二,所述螺杆二外壁一侧开设有楔槽一,所述反螺母与螺杆二螺纹连接,所述楔槽一与楔槽二配合使用,所述楔槽一与楔槽二内壁插接有楔条。

优选的,所述栓柱外壁设有螺母垫片一,所述螺杆一外壁设有螺母垫片二,所述螺母垫片二顶部设有正螺母,所述正螺母与螺杆一螺纹连接,所述凸台一与凸台二外壁设有卡紧片一与卡紧片二。

优选的,所述卡紧片二安装在卡紧片一顶部,所述卡紧片二顶部均匀开设有粗糙纹,所述卡紧片二顶部与反螺母底部连接。

优选的,所述卡紧片二底部开设有阶梯齿纹二,所述卡紧片一顶部开设有阶梯齿纹一,所述阶梯齿纹一与阶梯齿纹二配合使用,所述卡紧片一底部固定安装有弹性橡胶圈,所述弹性橡胶圈底部与正螺母顶部连接。

一种核电用螺栓生产工艺,其操作步骤为:

步骤一:采用4321H不锈钢作为原材料,通过坯件制备—热处理—表面处理—探伤检验,4321H不锈钢的热处理工艺对<0.5M的螺栓和≥0.5M的螺栓分别进行淬火和回火处理;①、淬火,长度<0.5M的螺栓,在网带炉中进行淬火,淬火温度在850~880°C,保温时间>2小时,淬火介质为合金钢淬火油;长度≥0.5M的螺栓,采用井式炉淬火,淬火温度在850~880°C,淬火介质为机械油,保温时间≥2.5小时;②、回火,长度<0.5M的螺栓,在网带炉中进行回火,回火温度温度在600~680°C,保温时间>2小时;长度≥0.5M的螺栓,采用井式炉回火,回火温度在600~680°C,时间≥3小时。

步骤二:用全面磨削工艺消除原材料表面裂纹或缺陷,在室温下将钢成型为正确的形状,通过在高压下迫使钢进入磨具成型,螺纹通过切割成型,热处理螺栓在极热环境下使钢段硬化,用全面磨削工艺消除切割后钢表面裂纹或缺陷。

步骤四:对螺栓坯件进行硬度检测,选出硬度最高和硬度最低各一个螺栓进行常温拉伸、350°C屈服强度、HB硬度三类力学性能检测,其中螺栓直径≥15mm,增加0°CAKV冲击检测,检测不符合标准的重新进行一次完整热处理,仍不符合标准则报废处理。

步骤四:钢段经过热处理后再做磨螺纹坯径、滚压螺纹,形成螺栓雏形。

步骤五:对螺栓的螺头进行钻孔,开设的限位槽一,对螺栓的栓柱底部与侧面进行钻孔,分别开设限位槽二与通孔,对螺栓的螺杆二一侧进行切面,开设出楔槽一,完成后用全面磨削工艺消除螺栓的表面裂纹或缺陷。

步骤六:螺栓面镀铬处理,厚度在5~10μm,经过目测检测后,后在镀层表面再涂上二硫化钼。

步骤七:采用网带炉热处理流水线和进口的碳势控制仪器,确保稳定的热处理质量,通过逐根光谱检测,硬度无损分选,直线度矫直,磁粉探伤等各项全数检测工序,确保产品一致性和机械性能100%合格。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、通过内栓体与栓柱螺纹连接,使用工具旋转底座的凹槽,使内栓体旋转向外移动,同时塞柱的胶头与栓柱的通孔脱离,使储胶腔内的除锈剂与润滑油通过通孔溢出,经螺槽口将除锈剂与润滑油渗透到螺栓内,去除锈蚀部分,便于螺栓轻松地旋下,当螺栓锈蚀部分较为严重,不可取下时,使用冲击工具锤击螺杆二的折断区,使螺杆二脱落,旋下正螺母,使螺栓脱落,具有发生锈蚀时便于拆卸的作用;

2、通过栓柱外壁套入螺母垫片一,将栓体插入需要固定物体的通孔中,插入后将螺母垫片二套入螺杆一上,正螺母安装在螺杆一外壁,旋转正螺母使固定物体夹紧,依次安装卡紧片一与卡紧片二,将反螺母安装在螺杆二上,旋转反螺母,使卡紧片一与卡紧片二闭合,防止正螺母松动,将楔条插入楔槽一与楔槽二内,防止反螺母松动,具有防止螺栓松动的效果。

附图说明

图1为本发明实施例1的主视结构示意图;

图2为本发明实施例1的栓体结构示意图;

图3为本发明实施例1的内栓体安装结构示意图;

图4为本发明实施例1的栓柱剖面示意图;

图5为本发明实施例1的内栓体结构示意图;

图6为本发明实施例1的卡紧片一与卡紧片二结构示意图;

图7为本发明实施例1的反螺母结构示意图;

图8为本发明实施例1的安装方法一示意图;

图9为本发明实施例1的安装方法二示意图。

图中:100栓体、110螺头、110限位槽一、120栓柱、121通孔、122限位槽二、123内螺纹、130螺杆一、131第一螺纹部、132螺槽口、140凸台一、150螺杆二、151第二螺纹部、152楔槽一、160凸台二、170折断区、180楔条、200安装组件、210螺母垫片一、220螺母垫片二、230正螺母、240卡紧片一、241弹性橡胶圈、242阶梯齿纹一、250卡紧片二、251阶梯齿纹二、252粗糙纹、260反螺母、261楔槽二、300内栓体、310底座、320凹槽、330塞柱、340外螺纹、350储胶腔、360注胶孔、361堵塞、370避空腔、380胶头、390密封圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。

实施例1,参照图1-9,一种核电用螺栓,包括栓体100、安装组件200与内栓体300,栓体100和安装组件200通过螺纹连接拆开或合成一个整体,具体的,内栓体300安装在栓体100内壁,栓体100包括螺头110,螺头110内壁开设有限位槽一110,螺头110顶部固定安装有栓柱120,栓柱120内壁开设有限位槽二122,限位槽一110与限位槽二122相互连接,栓柱120外壁两侧开设有通孔121,栓体100对内栓体300具有安装作用,螺头110与栓柱120为一体式结构;

内栓体300包括塞柱330,塞柱330一侧固定安装有底座310,塞柱330与底座310分别安装在限位槽二122与限位槽一110内壁,塞柱330内壁顶部开设有储胶腔350,塞柱330外壁两侧开设有避空腔370,储胶腔350与避空腔370相互连接,塞柱330顶部外壁固定安装有胶头380,通孔121与限位槽二122相互连接,胶头380与通孔121内壁连接,塞柱330与底座310为一体式结构,限位槽二122与限位槽一110对塞柱330与底座310具有安装作用,储胶腔350具有储存除锈剂与润滑油的作用,避空腔370与储胶腔350相互连接,具有增加储胶腔350储存面积的效果,避空腔370能够在承受较大载荷时能够通过弹性变形起到卸载的作用,既能起到防止塞柱330难以拆卸,也能在栓柱120弹性变形时限制塞柱330的弯曲量,防止塞柱330因弯曲量过大而断裂,延长了塞柱330的使用寿命与维护周期,塞柱330对胶头380具有固定作用,胶头380采用橡胶为材质,与通孔121连接时,对通孔121具有一定的密封作用,具有防止除锈剂与润滑油泄漏的效果,通孔121与限位槽二122相通,通孔121与胶头380分开时具有溢出除锈剂与润滑油的效果;

限位槽二122内壁开设有内螺纹123,塞柱330外壁开设有外螺纹340,塞柱330与限位槽二122螺纹连接,底座310内壁开设有注胶孔360,注胶孔360与储胶腔350相互连接,具体的,塞柱330具有通过外螺纹340和限位槽二122的内螺纹123与栓柱120内壁螺纹连接,注胶孔360具有补充除锈剂与润滑油进入储胶腔350的作用;

底座310一侧开设有凹槽320,注胶孔360一侧插接有堵塞361,底座310与限位槽一110连接处安装有密封圈390,具体的,使用工具旋转凹槽320时,具有将内栓体300整体从栓柱120内壁取出的作用;

栓柱120顶部固定安装有螺杆一130,螺杆一130顶部固定安装有凸台一140,凸台一140顶部设有螺杆二150,螺杆二150底部固定安装有凸台二160,凸台二160底部与凸台一140顶部固定连接,凸台一140与凸台二160连接处设置有折断区170,安装组件200安装在栓柱120、螺杆一130与螺杆二150外壁,螺杆二150的直径小于螺杆一130,具体的,栓柱120与螺杆一130、凸台一140、凸台二160和螺杆二150为一体式结构,凸台一140与凸台二160对称设置,连接处相较其他部位更加脆弱,折断区170是工作人员在特定情况下折断的区域;

螺杆一130外壁开设有第一螺纹部131,螺杆二150外壁开设有第二螺纹部151,第一螺纹部131与第二螺纹部151螺纹方向相反,第一螺纹部131与栓柱120连接处设置有螺槽口132,螺槽口132设有两组,两组螺槽口132与通孔121连接,具体的,螺槽口132是第一螺纹部131与栓柱120第一个接触点,螺槽口132具有将通孔121溢出的除锈剂与润滑油流入第一螺纹部131的槽内的作用;

安装组件200包括反螺母260,反螺母260内壁一侧开设有楔槽二261,螺杆二150外壁一侧开设有楔槽一152,反螺母260与螺杆二150螺纹连接,楔槽一152与楔槽二261配合使用,楔槽一152与楔槽二261内壁插接有楔条180,具体的,螺杆二150对反螺母260具有安装作用,楔槽一152与楔槽二261对楔条180具有安装作用;

栓柱120外壁设有螺母垫片一210,螺杆一130外壁设有螺母垫片二220,螺母垫片二220顶部设有正螺母230,正螺母230与螺杆一130螺纹连接,凸台一140与凸台二160外壁设有卡紧片一240与卡紧片二250,具有的,螺母垫片一210与螺母垫片二220具有增大接触面积,减小压力,保护零件的作用,设有卡紧片一240与卡紧片二250具有增大摩擦力,防止正螺母230与反螺母260松动的作用;

卡紧片二250安装在卡紧片一240顶部,卡紧片二250顶部均匀开设有粗糙纹252,卡紧片二250顶部与反螺母260底部连接,具体的,粗糙纹252设置为放射装锯齿;

卡紧片二250底部开设有阶梯齿纹二251,卡紧片一240顶部开设有阶梯齿纹一242,阶梯齿纹一242与阶梯齿纹二251配合使用,卡紧片一240底部固定安装有弹性橡胶圈241,弹性橡胶圈241底部与正螺母230顶部连接,具体的,阶梯齿纹一242与阶梯齿纹二251呈楔形,安装时阶梯齿纹一242与阶梯齿纹二251发生位移使其拧紧闭合,到达所需的预紧力。

本发明的使用过程如下:在使用本发明时本领域工作人员需要将栓柱120外壁套入螺母垫片一210,将栓体100插入需要固定物体的通孔中,插入后将螺母垫片二220套入螺杆一130上,因螺杆二150的直径小于螺杆一130,将正螺母230安装在螺杆一130外壁,旋转正螺母230使固定物体夹紧,依次安装卡紧片一240与卡紧片二250,将反螺母260安装在螺杆二150上,旋转反螺母260,使卡紧片一240与卡紧片二250闭合,防止正螺母230松动,将楔条180插入楔槽一152与楔槽二261内,防止反螺母260松动,将堵塞361拿出,通过注胶孔360将除锈剂与润滑油注入储胶腔350内,当栓体100发生锈蚀时使用工具旋转底座310的凹槽320,通过与栓柱120螺纹连接,使内栓体300旋转向外移动,同时塞柱330的胶头380与栓柱120的通孔121脱离,使储胶腔350内的除锈剂与润滑油通过通孔121溢出,经螺槽口132将除锈剂与润滑油渗透到螺栓内,去除锈蚀部分,便于螺栓轻松地旋下,当螺栓锈蚀部分较为严重,不可取下时,使用冲击工具锤击螺杆二150的折断区170,使螺杆二150脱落,旋下正螺母230,使螺栓脱落,减少损失。

实施例2:

一种核电用螺栓生产工艺,其操作步骤为:

步骤一:采用4321H不锈钢作为原材料,通过坯件制备—热处理—表面处理—探伤检验,4321H不锈钢的热处理工艺对<0.5M的螺栓和≥0.5M的螺栓分别进行淬火和回火处理;①、淬火,长度<0.5M的螺栓,在网带炉中进行淬火,淬火温度在850~880°C,保温时间>2小时,淬火介质为合金钢淬火油;长度≥0.5M的螺栓,采用井式炉淬火,淬火温度在850~880°C,淬火介质为机械油,保温时间≥2.5小时;②、回火,长度<0.5M的螺栓,在网带炉中进行回火,回火温度温度在600~680°C,保温时间>2小时;长度≥0.5M的螺栓,采用井式炉回火,回火温度在600~680°C,时间≥3小时。

步骤二:用全面磨削工艺消除原材料表面裂纹或缺陷,在室温下将钢成型为正确的形状,通过在高压下迫使钢进入磨具成型,螺纹通过切割成型,热处理螺栓在极热环境下使钢段硬化,用全面磨削工艺消除切割后钢表面裂纹或缺陷。

步骤四:对螺栓坯件进行硬度检测,选出硬度最高和硬度最低各一个螺栓进行常温拉伸、350°C屈服强度、HB硬度三类力学性能检测,其中螺栓直径≥15mm,增加0°CAKV冲击检测,检测不符合标准的重新进行一次完整热处理,仍不符合标准则报废处理。

步骤四:钢段经过热处理后再做磨螺纹坯径、滚压螺纹,形成螺栓雏形。

步骤五:对螺栓的螺头110进行钻孔,开设的限位槽一110,对螺栓的栓柱120底部与侧面进行钻孔,分别开设限位槽二122与通孔121,对螺栓的螺杆二150一侧进行切面,开设出楔槽一152,完成后用全面磨削工艺消除螺栓的表面裂纹或缺陷。

步骤六:螺栓面镀铬处理,厚度在5~10μm,经过目测检测后,后在镀层表面再涂上二硫化钼。

步骤七:采用网带炉热处理流水线和进口的碳势控制仪器,确保稳定的热处理质量,通过逐根光谱检测,硬度无损分选,直线度矫直,磁粉探伤等各项全数检测工序,确保产品一致性和机械性能100%合格

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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