[發明專利]核反應堆控制棒驅動裝置小孔的鍍鉻裝置及工藝

無效

• 申請號: 201310022973.0
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN103103591A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 師攀科;王焱;周科;陳瑞芳;張道軍;姜英;林亮;文明;婁霞
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方汽輪機有限公司
• 主分類號: C25D7/04
• 分類號: C25D7/04;C25D17/12;C25D3/04;C25D21/02
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所 51106
• 代理人: 劉克勤;段雪茵

技術領域

本發明涉及表面處理領域，具體是一種核反應堆控制棒驅動裝置小孔的鍍鉻裝置及工藝。?

背景技術

核控制棒驅動裝置中，許多零件均含小孔且小孔尺寸不一，如φ9.54mm，φ12mm，φ61.35mm，φ65.41mm，但每種小孔均需鍍鉻且施鍍要求一致：即施鍍鍍層厚度至少大于等于45μm；施鍍后鍍層軸心沿徑向偏移不超過10μm；鍍層無微裂紋。但是此類小孔半徑小，特別是φ9.54mm小孔半徑不超過5mm，施鍍過程中陰陽極距離特別近，不僅鍍層厚度均勻性控制難度極大，而且陰陽極的近距離導致鍍層生長過快，極易萌生裂紋。?

因此，為了控制半徑小于50mm但技術要求一致的核控制棒驅動裝置小孔鉻層生長，使其達到均勻生長無偏芯且生長過程中無微裂紋萌生，需要對此類小孔鍍鉻裝置及工藝進行研究。?

發明內容

為了克服鍍鉻技術的鍍層均勻生長難，易萌生裂紋的不足，本發明提供了一種核反應堆控制棒驅動裝置小孔的鍍鉻裝置及工藝。?

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案實現的：?

一種核反應堆控制棒驅動裝置小孔的鍍鉻裝置，包括陽極和輔助陰極，所述輔助陰極呈片狀、覆蓋小孔兩端設置；陽極是一根沿小孔軸向設置的柱狀體、貫穿輔助陰極的端面，且陽極與輔助陰極之間具有徑向間隙；所述陽極兩端裸露在小孔外側的部位套裝有陽極絕緣套，該陽極絕緣套呈一端開口、另一端具有端蓋的套筒狀，陽極絕緣套的開口端覆蓋輔助陰極外端面設置。

所述陽極兩端的陽極絕緣套端蓋處對應設置有2個電鍍液的導液孔，形成氣體和溶液迂回空腔。?

所述核反應堆控制棒驅動裝置上的小孔端部設置有與陽極絕緣套端部大小對應的沉孔、限位安裝陽極絕緣套。?

所述陽極絕緣套的端蓋上、沿小孔軸心位置設置有陽極定位孔，陽極兩端攻外螺紋、陽極絕緣套的端蓋外端設置有對應的定位螺母。?

所述陽極為外徑為小孔內徑1/4～1/3的Pt陽極。?

一種采用所述的核反應堆控制棒驅動裝置小孔的鍍鉻裝置的鍍鉻工藝，包括下列順序步驟：?

（1）使用堿性溶液對核反應堆控制棒驅動裝置小孔清洗除油處理，并使用B級純水清洗；

（2）裝配核反應堆控制棒驅動裝置小孔的鍍鉻裝置；

（3）使用由CrO3、濃H2SO4和Cr3+組分的電鍍液、在核反應堆控制棒驅動裝置小孔內，電沉積鍍鉻3.5~5h；

（4）使用B級純水清洗核反應堆控制棒驅動裝置小孔并吹干；

所述步驟（1）中的堿性溶液的組分和配比為：NaOH為60~80g/l，Na2CO3為35~40g/l，Na3PO4為40~60g/l。

所述步驟（1）中的清洗除油處理采用對堿性溶液進行加熱電解的方式，加熱溫度為50~70℃，電流密度為3~8A/dm2；?

所述步驟（3）中的電鍍液的組分和配比為：CrO3為220~260g/l，濃H2SO4為2.0~3.0g/l，Cr3+為2.0~3.5g/l。

所述步驟（3）中的電沉積鍍鉻的電鍍液溫度為55±1℃，電流密度為15~30A/dm2，陽極與輔助陰極的徑向間隙為小孔內徑1/3～3/8。?

與現有技術相比，本發明的有益效果是：?

本發明提供了一種核反應堆控制棒驅動裝置小孔的鍍鉻裝置及工藝，克服了鍍鉻技術的鍍層均勻生長難，易萌生裂紋的不足，有效保證核控制棒驅動裝置的工況運行。

根據本發明制備的核控制棒驅動裝置φ9.54mm小孔的鉻層物理性能優異，鍍層表面外觀、厚度分布、裂紋、附著力、維氏硬度均達到標準要求，詳見表1。圖1所示為φ9.54mm小孔的鍍鉻層典型截面金相，厚度分布均勻，無裂紋。?

表1?核控制棒驅動裝置φ9.54mm小孔表面鉻層物理性能?

附圖說明

圖1為本發明核反應堆控制棒驅動裝置小孔的鍍鉻裝置的結構示意圖。?

圖中標號表示：1-陽極導電位置、2-陽極、3-受鍍面、4-導液孔、5-定位螺母、6-輔助陰極、7-陽極絕緣套。?

具體實施方式

如圖1所示，本發明是一種核反應堆控制棒驅動裝置小孔的鍍鉻裝置，包括陽極2和輔助陰極6。為了實現本發明鍍層軸向生長均勻的目的，輔助陰極6呈片狀、覆蓋小孔兩端設置，輔助陰極6上連接有吸引端部電力線。陽極2為外徑為小孔內徑1/4～1/3的Pt陽極；陽極2是一根沿小孔軸向設置的柱狀體、貫穿輔助陰極6的端面，且陽極2與輔助陰極6之間具有徑向間隙。?