徐爽

中核遼寧核電有限公司 遼寧葫蘆島 125112

反應(yīng)堆壓力容器是核電站關(guān)鍵設(shè)備，因內(nèi)部存在高溫、高壓、高輻射等極端惡劣環(huán)境，其材料會(huì)隨輻射導(dǎo)致內(nèi)部性能發(fā)生變化。該設(shè)備制造過(guò)程的每一步都需嚴(yán)格控制，確保質(zhì)量和進(jìn)度，為后續(xù)核電的穩(wěn)定、持續(xù)運(yùn)行，提供良好保障[1]。

性能試驗(yàn)是檢測(cè)鍛件機(jī)械性能的最直接手段，也是考評(píng)鍛件質(zhì)量綜合指標(biāo)的有效方式之一，如何從鍛件上取下最能代表鍛件性能的試料？試料分解及加工過(guò)程中監(jiān)造人員應(yīng)如何把握見(jiàn)證關(guān)鍵點(diǎn)？本文結(jié)合國(guó)內(nèi)設(shè)備制造廠的見(jiàn)證經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

1 性能試料的切取

鍛件制造廠通常利用落錘、沖擊、拉伸等試驗(yàn)方式來(lái)評(píng)判鍛件的機(jī)械性能，試驗(yàn)所用的試料均由鍛件本體取下。對(duì)于核電項(xiàng)目，設(shè)計(jì)文件要求采用機(jī)械加工方法或氣割（需去除熱影響區(qū)）將試料取下，考慮到氣割火焰對(duì)試料附近區(qū)域的熱影響，極易造成試驗(yàn)數(shù)據(jù)失真，通常各鍛件制造廠采用機(jī)械加工方法切取試料。

1.1 試料位置和標(biāo)準(zhǔn)的要求

核電廠反應(yīng)堆壓力容器鍛件的取料過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及制造大綱的要求進(jìn)行，基本分為普通鍛件及特厚且復(fù)雜鍛件兩類(lèi)，并有相應(yīng)要求，反應(yīng)堆壓力容器中的整體頂蓋、接管段法蘭端等鍛件的取料方式即可歸入特厚且復(fù)雜鍛件的種類(lèi)。

1.2 鍛件取料位置

大型核電設(shè)備鍛件采用兩端取料的方式（接管段需增加接管口取料），即水口端（S端）、冒口端（M端）分別切取兩塊性能試料，每端性能試料相隔180°，且兩塊水口端試料的連線(xiàn)與兩塊冒口端試料的連線(xiàn)垂直。

2 取料環(huán)節(jié)監(jiān)造的注意事項(xiàng)

監(jiān)造見(jiàn)證，主要從“人機(jī)料法環(huán)”五方面出發(fā)，即在操作人員資質(zhì)、機(jī)械設(shè)備檢驗(yàn)合格有效期、試樣狀態(tài)合規(guī)性、技術(shù)支持文件為最新版本且生效以及環(huán)境符合等內(nèi)容全部滿(mǎn)足要求的情況下方可開(kāi)展見(jiàn)證工序[2]。

切取性能試料以劃線(xiàn)為起點(diǎn)，主要包括劃線(xiàn)（位置確認(rèn)）、試料切取、加工、分解及標(biāo)識(shí)、試樣還原加工、試樣最終標(biāo)識(shí)等環(huán)節(jié)組成。

2.1 試料劃線(xiàn)

劃線(xiàn)見(jiàn)證是質(zhì)量控制的預(yù)防環(huán)節(jié)，主要為防止工藝圖與制造大綱不符以及劃線(xiàn)人員依據(jù)工藝劃線(xiàn)時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，車(chē)間人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝進(jìn)行劃線(xiàn)，如果工藝發(fā)生錯(cuò)誤或者劃線(xiàn)錯(cuò)誤，可及時(shí)糾正。這一步主要見(jiàn)證過(guò)程中需對(duì)劃線(xiàn)位置尺寸、試料尺寸和標(biāo)識(shí)等進(jìn)行核實(shí)。

2.2 切取見(jiàn)證

試料切取見(jiàn)證是質(zhì)量控制的確認(rèn)環(huán)節(jié)，檢查加工過(guò)程是否按照劃線(xiàn)標(biāo)記執(zhí)行，在取料現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證試料由鍛件本體取下并打印記后，試料轉(zhuǎn)入下一環(huán)節(jié)。若試料切取完畢不及時(shí)打鋼印可能會(huì)出現(xiàn)如操作人員輪換后不能確認(rèn)相應(yīng)試料的情況。

2.3 試料分解、劃線(xiàn)

試料取下后，銑去表面排鉆痕跡，駐廠人員對(duì)試料的印記、完整性等一系列內(nèi)容進(jìn)行檢查，之后繼續(xù)劃線(xiàn)以區(qū)分出落錘、沖擊、拉伸、金相等試樣的區(qū)域，這是質(zhì)量控制的預(yù)防環(huán)節(jié)。通過(guò)核對(duì)工藝圖紙和制造大綱試樣分解圖的一致性，消除工藝錯(cuò)誤。核對(duì)實(shí)際劃線(xiàn)情況同制造大綱試樣分解圖，同時(shí)應(yīng)關(guān)注切削預(yù)留刀口尺寸，主要核對(duì)內(nèi)容包括試樣的數(shù)目和排布，試樣的方向，沖擊試樣的開(kāi)口方向等。

試料的機(jī)械性能參數(shù)和取樣位置關(guān)系密切，鍛件靠近熱處理表面的位置由于淬透性較好，機(jī)械性能亦相應(yīng)提高，會(huì)造成其試驗(yàn)結(jié)果優(yōu)于大綱要求取樣位置性能指標(biāo)的情況，所以此步見(jiàn)證對(duì)鍛件機(jī)械性能試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要，監(jiān)造過(guò)程中必須嚴(yán)格控制。以接管段接管口取料為例，試料分解成小塊后，以某三代核電技術(shù)為例，根據(jù)ASMENB-2223.1，需見(jiàn)證試料中心線(xiàn)距離熱處理表面是否滿(mǎn)足T/4。因涉及弧度問(wèn)題，見(jiàn)證該工序一定要注意圓弧頂點(diǎn)位置距離試料中心線(xiàn)是否滿(mǎn)足T/4的要求。

某制造廠鍛件取樣階段，制造大綱要求試樣中心線(xiàn)距熱處理表面為40mm。實(shí)際取樣過(guò)程中，試樣中心線(xiàn)距熱處理表面僅不到30mm；且拉伸、落錘、沖擊試樣不在同一中心線(xiàn)，測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比，兩種取樣方式均滿(mǎn)足驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，但靠近熱處理表面的試樣拉伸、沖擊試驗(yàn)數(shù)據(jù)均明顯優(yōu)于正確取樣位置，其中正確取樣位置抗拉強(qiáng)度為506.79MPa，而錯(cuò)誤取樣位置抗拉強(qiáng)度為557.8MPa。所以需要嚴(yán)格控制取樣位置并在試料分解過(guò)程中控制試樣分布及方向，如發(fā)現(xiàn)不一致需重新取樣。

為對(duì)試樣分布及方向有細(xì)致把握，監(jiān)造人員通常要求操作工按照工藝圖將試樣片切好后將劃試料方位線(xiàn)。因試樣片在外觀上已與之前自鍛件本體取下的試料有較大差別，見(jiàn)證過(guò)程中極易將試樣方向混淆，故見(jiàn)證時(shí)需仔細(xì)對(duì)照制造大綱中的試樣分布圖，查看試樣的分布、方向是否符合要求，并配合試料還原法進(jìn)行驗(yàn)證。

2.4 試料分解后還原見(jiàn)證

根據(jù)以往監(jiān)造經(jīng)驗(yàn)，為檢驗(yàn)試料加工過(guò)程中的完整性、正確性，試樣分解完成后最好進(jìn)行還原見(jiàn)證，也就是將切好的試樣塊、邊角料及余料重新拼合起來(lái)，拼湊成整個(gè)試料形狀；另外需對(duì)試樣塊的鋼印進(jìn)行確認(rèn)，確?？蓞^(qū)分其來(lái)源信息；同時(shí)對(duì)余料上的鋼印信息也需重點(diǎn)關(guān)注，防止復(fù)試時(shí)余料無(wú)法辨別。

3 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)核電廠反應(yīng)堆壓力容器鍛件切取性能試料的操作方法及監(jiān)造過(guò)程中需要注意的事項(xiàng)進(jìn)行詳細(xì)分析，為監(jiān)造人員見(jiàn)證取料工序提供了參考和借鑒。通過(guò)本文，駐廠監(jiān)造人員可對(duì)核電廠反應(yīng)堆壓力容器鍛件試料分解、加工過(guò)程中的關(guān)鍵點(diǎn)有更加精準(zhǔn)的把握，從而保證試驗(yàn)試樣能夠反應(yīng)最真實(shí)的鍛件機(jī)械性能，為降低質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，把好核電廠核電主設(shè)備質(zhì)量關(guān)提供有力保障！