[發(fā)明專利]核反應堆控制棒驅(qū)動機構(gòu)控制桿1Cr13厚壁管材的制備

有效

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• 申請日: 2010-04-21
• 公開（公告）號: CN101812624A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發(fā)明（設計）人: 都祥元;蘇國躍;李惠娟;孔凡亞
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C22B9/18
• 代理公司: 沈陽晨創(chuàng)科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張晨

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及管材制備，具體來說是一種核反應堆控制棒驅(qū)動機構(gòu)控制桿1Cr13厚壁管材的制備方法。?

背景技術(shù)

隨著能源危機的日益加劇，世界上許多國家正在大力發(fā)展核電產(chǎn)業(yè)。中國核電發(fā)電比例在總發(fā)電比例中還很小，因此中國也已推出大力發(fā)展核電的宏偉藍圖。據(jù)報道，中國計劃在2020年前動工建造的核電站達30多座，同時還有許多座核電站正在選址或論證階段。?

無論在設備、構(gòu)件還是技術(shù)上，目前已建成和在建的核電機組的國產(chǎn)化比例還非常低，國家有關(guān)部門已經(jīng)強調(diào)后續(xù)核電機組的建設要在設備和技術(shù)上逐步提高國產(chǎn)化的比例，尤其在關(guān)鍵部件上要擺脫對國外的長期依賴。其中，控制棒驅(qū)動機構(gòu)就是急需實現(xiàn)國產(chǎn)化的堆內(nèi)構(gòu)件的關(guān)鍵部分。而控制桿(驅(qū)動桿)是控制棒驅(qū)動機構(gòu)中最大的關(guān)鍵部件，是由1Cr13馬氏體不銹鋼厚壁管材制作的，目前該管材全部依賴進口。核電站反應堆控制棒驅(qū)動機構(gòu)控制桿的主要功能是調(diào)節(jié)核反應堆的功率，它的主要動作是在需要時能夠及時、迅速、可靠地上下運動以控制燃料控制棒的進出。更重要的是在發(fā)生緊急情況時，能夠快速地把控制棒插入反應堆以實現(xiàn)停堆。因此，要求控制桿既具有高強度，又具有高韌性，同時還需把硬度控制在規(guī)定范圍內(nèi)。?

可以預見，隨著國家對在建和即將建設核電站的國產(chǎn)化指標的逐漸提?高，核電站反應堆驅(qū)動機構(gòu)控制桿也必須依靠國產(chǎn)化，目前控制桿的機械加工已經(jīng)能夠在國內(nèi)多個企業(yè)完成，制約國產(chǎn)化的主要問題是管材尚需要國外進口，因此，驅(qū)動機構(gòu)國產(chǎn)化的關(guān)鍵就是1Cr13管材。核電站反應堆驅(qū)動機構(gòu)控制桿用1Cr13管材國產(chǎn)化研制成功，將提升我國核電國產(chǎn)化率，也將擺脫關(guān)鍵制品長期依賴國外進口的困境。?

與普通1Cr13管材相比，核電用1Cr13厚壁管材無論在成分、冷熱加工和成品熱處理工藝上都有著很大不同，對設備和工藝都有嚴格的要求。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種核反應堆控制棒驅(qū)動機構(gòu)控制桿1Cr13厚壁管材的制備方法，發(fā)明人經(jīng)過多年研究，大量實驗，最終摸索出本發(fā)明所述工藝簡單、節(jié)約成本且能夠保證成品性能質(zhì)量的1Cr13厚壁管材的制備方法，其特征在于：?

——1Cr13不銹鋼的冶煉：?

核電站核反應堆控制棒驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動桿用1Cr13厚壁管材是由核電用1Cr13不銹鋼制備而成，該不銹鋼與普通1Cr13不銹鋼相比，其化學成分除了對普通1Cr13已有的C、Si、Mn、Cr、S、P要求進行嚴格限制外，還增加了對Ni、B、Co、N、O的成分范圍要求，同時要求Pb、Sn、Sb、Bi、As、Al、Ce、La、Mo等元素含量盡可能低(每種含量≤0.005％)，提供實測數(shù)據(jù)(其化學成分要求見表1)。通過對化學成分進行嚴格控制，才能保證加工成的管材中的鐵素體含量小于10％，強度、硬度提高的同時，沖擊韌性不降低。?

表1核電用1Cr13不銹鋼化學成分要求(％)?