[實用新型]一種鋯鈮合金的冶煉系統

有效

• 申請號: 201720295906.X
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN206635386U
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 李建圃;樊曉東;修志浩;王曉東
• 申請（專利權）人: 南昌專騰科技有限公司
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22F1/18;C22B9/20;C22C16/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 喻莎

技術領域

本實用新型涉及一種鋯鈮合金，具體涉及一種鋯鈮合金的冶煉系統。屬于有色金屬冶煉技術領域。

背景技術

鋯鈮合金被廣泛用于重水堆、核電站和潛艇反應堆的保殼材料，由于應用領域的特殊性，對鋯鈮合金的質量要求非常高。理想狀態的鋯鈮合金應當具有良好的抗蝕性能和力學性能等。

但是，目前的鋯鈮合金產品質量并不令人滿意，存在以下問題：

①冶煉過程中不可避免的導致氧以雜質形式存在，所得產品的熱和輻射蠕變高；

②耐腐蝕性能和力學性能有提高的空間。

發明內容

本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種鋯鈮合金的冶煉系統。

為實現上述目的，本實用新型采用下述技術方案：

一種鋯鈮合金的冶煉系統，包括依次連接的真空充氬焊箱、真空自耗電弧爐、熱壓機、真空爐、軋機和冷軋退火設備，所述冷軋退火設備包括若干個交替設置的冷軋機Ⅰ和退火機。

優選的，所述真空充氬焊箱設有進料口，其分別與鋯電極制備裝置和鈮板制備裝置連接。

進一步優選的，所述鋯電極制備裝置為鍛壓機Ⅰ，所述鈮板制備裝置包括依次連接的鍛壓機Ⅱ、熱軋機和冷軋機Ⅱ。

更進一步優選的，所述鋯電極制備裝置與海綿鋯預處理裝置連接，所述海綿鋯預處理裝置包括清洗池和真空干燥機，清洗池的上方設有若干個噴淋去離子水的噴淋頭。

更進一步優選的，所述鈮板制備裝置還包括電子束爐，電子束爐與鍛壓機Ⅱ連接。

上述冶煉系統對應的一種鋯鈮合金的冶煉方法，具體步驟如下：

(1)將原子能級的海綿鋯壓制成鋯電極；

(2)將原子能級鈮條經過鍛造、熱軋、冷軋成鈮板；

(3)將鈮板剪切成與鋯電極長度相同的鈮條，將鈮條緊附在鋯電極上，然后在真空充氬焊箱內，將鈮條同鋯電極焊在一起，制成鋯鈮復合電極棒；

(4)在真空自耗電弧爐內進行熔煉，得到合金錠；

(5)將合金錠在700℃下進行多次熱壓，加工得到坯材；

(6)坯材經去除氧化皮和酸洗后，在真空中經1030～1050℃的β相均勻化處理0.5～1小時后空冷，在400～500℃進行軋制變形，變形量30～60％；

(7)進行多次冷軋和多次中間退火；每次冷軋壓下量不大于40％，每兩次冷軋之間在真空中進行480℃中間退火1小時，最后在真空中進行480℃再結晶退火1小時，每次中間退火或再結晶退火前都進行酸洗和去離子水清洗。

其中，海綿鋯與鈮條的質量比為10～15：1。

優選的，步驟(1)中的海綿鋯在壓制之前先進行清洗和真空烘干處理。

優選的，步驟(2)中的鈮條在鍛造之前先進行電子束爐提純和成錠處理。

優選的，步驟(6)中軋制變形的時間為20～30分鐘。

本實用新型的有益效果：

本實用新型實現了鋯鈮合金的流水線式生產，大大提高了生產效率。通過鋯和鈮比例關系以及冶煉條件的調整，大大提高了所得產品的力學性能、耐腐蝕性能和耐蠕變性等。

經測試，本實用新型的鋯鈮合金具有良好的力學性能、耐腐蝕性能，而且耐蠕變性佳。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

其中，1為真空充氬焊箱，2為真空自耗電弧爐，3為熱壓機，4為真空爐，5為軋機，6為冷軋退火設備，61為冷軋機Ⅰ，62為退火機，7為鍛壓機Ⅰ，8為鈮板制備裝置，81為電子束爐，82為鍛壓機Ⅱ，83為熱軋機，84為冷軋機Ⅱ，9為海綿鋯預處理裝置，91為清洗池，92為真空干燥機。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進行進一步的闡述，應該說明的是，下述說明僅是為了解釋本實用新型，并不對其內容進行限定。

實施例1：

如圖1所示，一種鋯鈮合金的冶煉系統，包括依次連接的真空充氬焊箱1、真空自耗電弧爐2、熱壓機3、真空爐4、軋機5和冷軋退火設備6，冷軋退火設備6包括若干個交替設置的冷軋機Ⅰ61和退火機62。

真空充氬焊箱1設有進料口，其分別與鋯電極制備裝置和鈮板制備裝置8連接。

鋯電極制備裝置為鍛壓機Ⅰ7，鈮板制備裝置8包括依次連接的電子束爐81、鍛壓機Ⅱ82、熱軋機83和冷軋機Ⅱ84。

鋯電極制備裝置與海綿鋯預處理裝置9連接，海綿鋯預處理裝置包括清洗池91和真空干燥機92，清洗池91的上方設有若干個噴淋去離子水的噴淋頭。

一種鋯鈮合金的冶煉方法，具體步驟如下：