[發(fā)明專利]一種不銹鋼精密管材表面離子氮化處理工藝方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711465404.8
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN109972076A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設計）人: 崔驅(qū)虎;鄧話;任宇宏;甑利平;陶永良;鄒健
• 申請（專利權）人: 中核建中核燃料元件有限公司
• 主分類號: C23C8/38
• 分類號: C23C8/38
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 程然

本發(fā)明屬于不銹鋼管材表面處理技術領域，具體涉及一種不銹鋼精密管材表面離子氮化處理工藝方法，目的是解決控制棒組件中不銹鋼包殼管表面滲氮技術空白問題，用以完善核電燃料元件制造產(chǎn)業(yè)鏈。本發(fā)明經(jīng)過39爐次的反復滲氮工藝試驗，研究確定了低溫滲氮工藝路線及工藝參數(shù)，經(jīng)按照產(chǎn)品技術條件要求對不銹鋼管材表面滲氮層進行技術檢測(成果另行申報發(fā)明)，并與法國滲氮管實物進行了各項技術性能指標的實際比對，滲氮管的尺寸、表面粗糙度、滲層厚度、化合物層相結構及分布、滲氮層脆性、滲氮層疏松和脈狀氮化物的檢測數(shù)據(jù)與法國滲氮管基本相當，滲氮層耐腐蝕性能優(yōu)于法國滲氮管。

技術領域

本發(fā)明屬于不銹鋼管材表面處理技術領域，具體涉及一種不銹鋼精密管材表面離子氮化處理工藝方法。

背景技術

核電控制棒組件是通過調(diào)整其在燃料組件導向管中的上下位置，控制和改變堆內(nèi)的中子數(shù)和中子密度，改變核反應的劇烈程度，從而有效控制核反應堆的運行功率及緊急工況下的快速停止鏈式反應。

控制棒(亦稱吸收棒)是控制棒組件中最關鍵的組成部分，一般設計使用壽命為15年，由于其工作時必須在高溫、高壓的堆芯內(nèi)往復上下運動，故控制棒表面的耐摩和耐腐蝕性能成為百萬千瓦級核電站控制棒組件設計和制造技術條件要求的首要條件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決控制棒組件中不銹鋼包殼管表面滲氮技術空白問題，用以完善核電燃料元件制造產(chǎn)業(yè)鏈。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

一種不銹鋼精密管材表面離子氮化處理工藝方法，具體包括如下步驟：

步驟一：開爐前檢查

1.1根據(jù)《離子氮化爐點檢表》內(nèi)容進行開爐前點檢，點檢內(nèi)容包括:冷卻水示流器的轉動，外加熱調(diào)功器打開，所需氣體介質(zhì)壓力、儲量；

1.2使用潔凈白布擦拭設備的密封膠圈及法蘭盤；

1.3將裝有工件的工作臺緩慢下降到密封膠圈處，保持十秒左右確認爐體下降到最低點；用萬用表檢查爐體與工件是否有接觸；

步驟二：抽真空

直接輸入壓力值，開啟真空泵抽真空，達到設定壓力后進行檢漏；

步驟三：外加熱升溫

置換管道及爐內(nèi)氣體，進行外加熱；當工件溫度達到工藝溫度后，進入輝光升溫階段；

步驟四：輝光升溫

4.1輝光開啟后注意觀察輝光顏色，正常氫氣輝光應為藍白色，若輝光變成白色、紅色或其他顏色立即檢查氣路的異常；

4.2升溫過程中每30±10min巡視爐內(nèi)輝光情況，發(fā)現(xiàn)弧光放電、輝光不均勻現(xiàn)象時及時處理，排除故障；

4.3升溫過程中每60±10min巡視冷卻水水溫，根據(jù)各位置冷卻水溫度調(diào)節(jié)水閥開關，以保證觀察窗、爐底盤各位置冷卻條件良好；

4.4保溫階段開始前，將氮氣、氫氣氣體流量、真空度調(diào)整到工藝要求范圍內(nèi)，然后向爐內(nèi)通入甲烷，工作期間不允許離開工作崗位，隨時處理跳閘、斷電、停水、停氣突發(fā)事件，并盡快恢復設備的正常運轉；

步驟五：保溫

5.1保溫過程中每60±20min進行一次巡檢，填寫《外輔助加熱式離子滲氮爐參數(shù)巡檢記錄》；

5.2注意觀察爐內(nèi)產(chǎn)品上下層溫差及輝光差異，保溫期間正常爐內(nèi)輝光應均勻穩(wěn)定；

5.3觀察溫度、壓力、流量保溫參數(shù)并注意其波動情況；

步驟六：停爐冷卻

6.1停爐方式1