核電主管道是核島內(nèi)連接反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器以及反應(yīng)堆冷卻劑泵的厚壁鋼管。上述3個(gè)部分通過主管道的連接形成一個(gè)閉合回路，在反應(yīng)堆冷卻泵的驅(qū)動(dòng)下，冷卻劑（高純水）在回路中流動(dòng)，帶出反應(yīng)堆壓力容器中核燃料裂變所產(chǎn)生熱量，并通過汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組將熱量轉(zhuǎn)化為電能。在壓水堆核電站的核島中，主管道是核島內(nèi)七大關(guān)鍵設(shè)備之一，堪稱核電站的主動(dòng)脈。
美國(guó)西屋公司推出的第3代核電技術(shù)AP1000主管道是AP1000核電機(jī)組中的關(guān)鍵部件之一，其成形制造工藝與第2代核電主管道有本質(zhì)區(qū)別。第2代、2代加的核電主管道設(shè)計(jì)壽命為40年，主要由鍛造或鑄造方法成形部件，再用焊接方法進(jìn)行連接。而AP1000主管道的設(shè)計(jì)使用壽命為60年，為了提高主管道使用性能及減少在役檢測(cè)成本，規(guī)定管身不能出現(xiàn)焊縫，需要采用整體鍛造成形，因此不能沿用傳統(tǒng)加工工藝方法。由于尺寸大，并且存在2個(gè)徑向呈45°的圓形接管嘴，屬于典型的異型鍛件，成形難度非常大，國(guó)外亦無成熟的制造技術(shù)可以借鑒。為了實(shí)現(xiàn)第3代核電技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化， 研究 核電主管道的制造工藝是非常有必要的。
核電主管道在服役期限內(nèi)承受較高溫度、相當(dāng)高的壓力、較高流速的高純水腐蝕和高頻疲勞的作用，工作環(huán)境十分惡劣。因此選用的管道材料必須具有高強(qiáng)度、高韌性、良好的疲勞性能以及抗腐蝕性能等。根據(jù)壓水堆種類不同，主管道采用材料也不盡相同。
第3代核電技術(shù)AP1000主管道指定材料為核級(jí)控氮不銹鋼316LN（00Cr17Ni3Mo2N），在316L的基礎(chǔ)上加入了適量的氮元素，既保持了316L的耐蝕性特點(diǎn)，又由于N的作用提高了強(qiáng)度和加工硬化傾向，而塑性、韌性又同時(shí)保持在較高水平。另外，氮的加入還進(jìn)一步改善了諸如耐點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕和晶間腐蝕性能。
清華大學(xué)先進(jìn)成形制造教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 研究 人員提出的新型鐓擠成形接管嘴工藝與傳統(tǒng)的核電主管道制造工藝相比，具有如下優(yōu)勢(shì)：
（1）材料利用率大大提高；
（2）由于機(jī)加工余量與火次的減少，單支主管道的制造時(shí)間將顯著縮短；
（3）更有利于晶粒尺寸的控制，保證核電主管道的內(nèi)部質(zhì)量。少量的切削加工不會(huì)破壞擠壓過程中所形成的金屬流線，用鐓擠方法制造的核電主管道耐腐蝕性能將得到極大提升。
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