[發明專利]核電站控制棒驅動機構密封殼及其制備方法

有效

• 申請號: 201310689427.2
• 申請日: 2013-12-15
• 公開（公告）號: CN103667991A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 楊春樂;楊孟嘉;陳志強;冉小兵;鄧小云;戴長年;劉寶亭;米大為;唐茂;吳昊
• 申請（專利權）人: 中廣核工程有限公司;中國廣核集團有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/54;G21C3/07
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 王基才;王冬華

技術領域

本發明屬于核電技術領域，更具體地說，本發明涉及一種核電站控制棒驅動機構密封殼及其制備方法。

背景技術

核電站核安全級設備--控制棒驅動機構(CRDM)是核電站反應堆系統中重要的機械設備，作為反應堆控制和保護系統的一部份，CRDM是極其重要的執行機構，其主要功能是驅動控制棒在堆芯中上、下運動，實現反應堆啟動、提升功率、保持功率、負荷跟蹤、正常停堆和事故停堆。

壓水堆核電站CRDM密封殼屬于核一級機械部件，用于核電站磁力提升式控制棒驅動機構的承壓密封件，是耐壓殼部件中的一個零件，內裝驅動桿、鉤爪等部件，外裝線圈部件。CRDM密封殼工作在一回路高溫、高壓水和輻射環境中，是一回路壓力邊界材料，電磁線圈通電后，磁回路橫穿殼壁。因此，要求CRDM密封殼具有耐高溫高壓的力學性能，純奧氏體組織，無磁性，不會被磁化，耐腐蝕。

但是，CRDM密封殼長期被國外少數幾個國家壟斷，他們長期控制著全球核電項目的CRDM密封殼供貨市場。完全依賴于國外少數CRDM設備生產廠家供貨，我國不僅需要多付出昂貴的采購成本，而且供貨周期不確定，風險大，曾經不同程度影響到我國在建核電新項目的工期進度。

有鑒于此，確有必要提供一種核電站控制棒驅動機構密封殼及其制備方法。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種核電站控制棒驅動機構密封殼及其制備方法。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種核電站控制棒驅動機構密封殼的制備方法，其包括以下步驟：

1)選取原料并通過電爐冶煉+AOD精煉+LF爐精煉，獲得鋼水；

2)將鋼水澆注成鋼錠；

3)將鋼錠電渣重熔獲得鋼坯，其中，以重量百分比計，鋼坯含有≤0.035%C、≤1.00%Si、≤2.00%Mn、≤0.03%P、18.50-20.00%Cr、9.00-10.00%Ni、≤0.015%S、≤0.08%N、≤1.00%Cu、≤0.10%Co、≤0.001%B、≤0.50%Al和余量Fe；以及

4)鍛造鋼坯并在熱處理后將鋼坯加工成核電站控制棒驅動機構密封殼。

作為本發明制備方法的一種改進，步驟1)中，采用高碳鉻鐵、中碳鉻鐵、鎳板、低P原料、金屬錳、含氮鉻鐵、硅鐵作為原料。

作為本發明制備方法的一種改進，步驟2)中，澆注鋼錠在氬氣保護氣氛中進行。

作為本發明制備方法的一種改進，步驟3)中，電渣重熔前，對鋼錠表面進行清除氧化皮處理。

作為本發明制備方法的一種改進，步驟3)中，電渣重熔采用CaF₂：Al₂O₃：CaO：MgO四元渣系，且使用前對渣料進行烘烤。

作為本發明制備方法的一種改進，步驟4)中，鋼坯脫模后進行表面精整處理。

作為本發明制備方法的一種改進，步驟4)中，所述鋼坯加熱保溫后采用快鍛開坯和徑鍛進行鍛造。

作為本發明制備方法的一種改進，步驟4)中，鋼坯加熱保溫工藝為：將鋼坯自≤700℃緩慢加熱至900-1000℃，在900-1000℃保溫2小時再緩慢加熱至1000-1100℃；在1000-1100℃保溫2小時之后，出爐鍛造。

作為本發明制備方法的一種改進，步驟4)中，鍛造時鋼坯鐓粗二次，鐓粗保溫后鋼坯出爐進行拔長鍛造，經多次鍛造后鋼坯鍛到所需中間坯尺寸，開坯后切除鋼錠頭、尾。

作為本發明制備方法的一種改進，步驟4)中，所述鋼坯在徑鍛加熱爐中加熱，加熱溫度＞1120℃，加熱2.5-4.5小時，保溫1.5-2.5小時，鋼坯出爐后在徑鍛機上鍛造到毛坯尺寸。

作為本發明制備方法的一種改進，所述熱處理為固溶處理，具體工藝為：自≤650℃升溫至＞1000℃，保溫2.5小時后，經水冷至鋼坯表面溫度<40℃。

此外，本發明還提供了一種核電站控制棒驅動機構密封殼，以重量百分比計，所述核電站控制棒驅動機構密封殼含有≤0.035%C、≤1.00%Si、≤2.00%Mn、≤0.03%P、18.50-20.00%Cr、9.00-10.00%Ni、≤0.015%S、≤0.08%N、≤1.00%Cu、≤0.10%Co、≤0.001%B、≤0.50%Al和余量Fe，且其具有純奧氏體組織。

作為本發明核電站控制棒驅動機構密封殼的一種改進，所述核電站控制棒驅動機構密封殼是通過前述制備方法獲得。

相對于現有技術，本發明核電站控制棒驅動機構密封殼及其制備方法具有以下技術效果：