(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211189274.0 (22)申请日 2022.09.28 (71)申请人 哈尔滨电气动力装备有限公司 地址 150066 黑龙江省哈尔滨市平房区哈 南工业新城核心区哈南三路6号哈尔 滨电气动力装备有限公司技 术管理部 (72)发明人 王文彬　杨柏　齐淑尊　宋玉强　 张韵曾　黄秀波　梁建彬　曹海文　 杜帆　宋亮　鲍卫东　任智达　 李禛　张璐　 (51)Int.Cl. B24B 19/00(2006.01) B24B 27/00(2006.01) B24B 47/20(2006.01) B24B 49/16(2006.01) B24B 41/00(2006.01)B24B 41/06(2012.01) B24B 55/02(2006.01) B05D 7/14(2006.01) (54)发明名称 核电站轴封核 主泵轴密封 外环制造 工艺 (57)摘要 本发明涉及一种核电站轴封核主泵轴密封 外环制造工艺， 在锻件毛坯上按照图纸要求完成 外环的车序加工； 外环固定在五轴加工中心的工 作台上， 通过 五轴加工中心 工作台的旋转即可完 成工件角度的转换， 保证了各种角度的孔及槽的 形位公差和对应位置精度要求， 通过磨床选择合 适的磨削参数对喷涂前和喷涂后的表 面的磨削， 创造性的选用喷涂这种表面处理工艺， 解决了制 造瓶颈， 完成了所有工序的国产化， 并已经在核 主泵上得到了广泛的应用。 本发 明完成了关键工 序的国产化， 大大降低了成本， 缩短了周期， 并且 大大提高了核电站核主泵轴密封的使用寿命， 增 加了强度， 在表面喷涂前后， 都要对对喷涂位置 进行无损检测， 保证 了工件热喷涂的质量。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115519439 A 2022.12.27 CN 115519439 A 1.一种核电站轴封核 主泵轴密封 外环制造 工艺， 其特 征是： 包括以下步骤： 1)在锻件毛坯上按照图纸要求完成外环(1)的车序加工， 包括粗车、 半精车、 精车， 喷涂 位置(2)留0.2m m磨削余量； 2)外环(1)在加工中心设备 上完成外环(1)的钻孔、 攻丝及铣槽序； 3)手工清理外环(1)上序加工过程中产生的金属毛刺； 4)按照图纸要求采用磨床按完成外环(1)喷涂位置(2)喷涂前的表面磨 削， 表面粗糙度 达到Ra0.8 μm； 5)无损渗透检测外环(1)表面： 先用着色渗透探伤剂清洗剂除去表面油脂覆盖物， 对外 环(1)表面施加着色渗透探伤剂渗透剂， 渗透时间至少不少于20分钟， 外环(1)表面被检区 域在渗透待时间中应保持湿润状态， 去除多余着色渗透探伤剂渗透剂， 清除多余着色渗透 探伤剂渗透剂后采用正常蒸发的方法使外环表面干燥， 对外环表面(1)施加着色渗透探伤 剂显像剂， 外环表面不能有发纹、 龟裂、 切痕以及其它缺陷， 以下为不合格： a、 线性缺陷显 示； b、 大于3毫米的圆形缺陷显示； c、 三个或三个以上排 成一条直线的显示并且每个缺陷的 间距小于 3毫米； 6)对喷涂位置(2)进行表面热喷涂， 喷涂厚度不低于 0.2mm； 7)采用磨床按照图纸要求完成 喷涂位置(2)喷涂后的表面磨 削， 喷涂位置(2)表面粗糙 度为Ra0.8 μm； 8)重复按步骤5)进行 无损检测喷涂位置(2)既完成整个工艺 步骤。 2.根据权利要求1所述的核电站轴封核主泵轴密封外环制造工艺， 其特征是： 步骤4)所 使用的磨削参数为： 砂轮转速为22～25m/s， 工件转速为： 10～12m/min， 砂轮轴向移动量380 ～420mm/min， 砂轮径向进给量0.0 01～0.003mm。 3.根据权利要求1所述的核电站轴封核主泵轴密封外环制造工艺， 其特征： 步骤6)所使 用的测定涂层的显微硬度至少选取5个点， 要求硬度平均值在700HV～900HV之间； 步骤6)所 使用的涂层结合强度测试至少选取5个点， 要求结合强度的平均值 不低于70 MPa。 4.根据权利要求1所述的核电站轴封核主泵轴密封外环制造工艺， 其特征是： 步骤6)所 使用的在试样上使用落锤法进行结合强度检测， 将直径为10mm的半圆形锤头放在涂层表 面， 用另一个锤子锤击涂层， 获得一个约0.2mm的小坑， 小坑的边缘处允许出现开裂， 但凹坑 表面涂层无起皮脱落现象视为 合格。 5.根据权利要求1所述的核电站轴封核主泵轴密封外环制造工艺， 其特征是： 步骤6)所 使用的热振 试验的具体试验步骤如下： 将带涂层的试样加热至350℃， 保温10分钟 后迅速浸 入室温的水中冷却5秒～10秒， 记 为一次循环， 进 行10次循环后， 目视检查涂层表 面， 要求涂 层无起皮、 脱落现象。 6.根据权利要求1所述的核电站轴封核主泵轴密封外环制造工艺， 其特征是： 所述步骤 6)所使用的热喷涂采用的粉末为质量百分比为75％的Cr3 C2和质量百分比为25％的N iCr。 7.根据权利要求1所述的核电站轴封核主泵轴密封外环制造工艺， 其特征是： 以上工艺 步骤同时适用于核电站轴封主 泵轴密封的其它外环和轴密封导环、 主 泵停车密封移动环。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115519439 A 2核电站轴封核主泵轴密封外环制造 工艺 技术领域： [0001]本发明涉及一种核电站轴封核 主泵轴密封 外环制造 工艺。 背景技术： [0002]核电站轴封核主泵轴密封外环是轴封主泵的关键部件， 核电站轴封核主泵轴密封 外环的制 造精度直接影响到三级密封的运行， 若外环的形位公差不能满足精度要求， 会影 响到机械密封的密封效果， 会影响到核电站的运行安全。 [0003]外环等部件的表面处理工艺以往采用的是电镀， 但目前符合核主泵技术要求的电 镀技术国内尚未掌握， 国外电镀不仅增加成本而且周期长， 并且由于各种因素 的影响会产 生很大的不确定性， 可能会出现国外无法完成电镀的情况， 以往情况电镀后的磨削也是 由 国外一同完成， 因为一旦磨削参数掌握不好会出现涂层起皮、 脱落现象， 厚度不均等现象， 所对于电镀后的磨削参数也不掌握， 这些都制约 着国内对轴封核主泵轴密封外环等部件的 国产化制造 。 发明内容： [0004]本发明目的是公开一种可靠性高、 精度 高、 效率高的核电站核主泵轴密封外环的 制造工艺。 本发明技术方案为： 一种核电站轴封核主泵轴密封外环制造工艺， 包括以下步 骤： [0005]1)在锻件毛 坯上按照图纸要求完成外环(1)的车序加工， 包括粗车、 半精车、 精 车， 喷涂位置(2)留0.2m m磨削余量； [0006]2)外环(1)在加工中心设备 上完成外环(1)的钻孔、 攻丝及铣槽序； [0007]3)手工清理外环(1)上序加工过程中产生的金属毛刺； [0008]4)按照图纸要求采用磨床按完 成外环(1)喷涂位置(2)喷涂前的表面磨削， 表面粗 糙度达到Ra0.8 μm； [0009]5)无损渗透检测外环(1)表面： 先用着色渗透探伤剂清洗剂除去表面油脂覆盖物， 对外环(1)表面施加着色渗透探伤剂渗透剂， 渗透时间至少不少于20分钟， 外环(1)表面被 检区域在渗透待时间中应保持湿润状态， 去除多余着色渗透探伤剂渗透剂， 清除多余着色 渗透探伤剂渗透剂后采用正常蒸发的方法使外环表面干燥， 对外环表面(1)施加着色渗透 探伤剂显像剂， 外环表面不能有发纹、 龟裂、 切痕以及其它缺陷， 以下为不合格： a、 线性缺陷 显示； b、 大于3毫米的圆形缺陷显示； c、 三个或三个以上排 成一条直线的显示并且每个缺陷 的间距小于 3毫米； [0010]6)对喷涂位置(2)进行表面热喷涂， 喷涂厚度不低于 0.2mm； [0011]7)采用磨床按照图纸要求完成喷涂位置(2)喷涂后的表面磨削， 喷涂位置(2)表面 粗糙度为Ra0.8 μm； [0012]8)重复按步骤5)进行 无损检测喷涂位置(2)既完成整个工艺 步骤。 [0013]步骤4)所使用的磨削参数为： 砂轮转速为22～25m/s， 工件转速为： 10～12m/min，说　明　书 1/4 页 3 CN 115519439 A 3