[發(fā)明專利]一種用于核反應(yīng)堆堆芯結(jié)構(gòu)釬焊的Zr-Ni釬料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810930338.5
• 申請日: 2018-08-15
• 公開（公告）號: CN108907509B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張杰;漆秦
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B23K35/32
• 分類號: B23K35/32;B23K35/14;B23K1/008;B23K1/20;C22C1/02;C22C16/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務(wù)所 23109
• 代理人: 侯靜

1.一種用于核反應(yīng)堆堆芯結(jié)構(gòu)釬焊的Zr-Ni釬料焊接Zr4合金的方法，其特征在于：該方法按照以下步驟進行：

一、首先依次用200#、400#、600#、800#的砂紙打磨Zr4合金待焊面，然后將釬料片和打磨后的Zr4合金置于丙酮中超聲清洗15～25min并烘干；最后將釬料片置于兩個Zr4合金待焊面之間并用膠水粘接，得到待焊件；

其中，用于核反應(yīng)堆堆芯結(jié)構(gòu)釬焊的Zr-Ni釬料按質(zhì)量百分比由82％～84％的Zr和余量的Ni制備而成；

其中，用于核反應(yīng)堆堆芯結(jié)構(gòu)釬焊的Zr-Ni釬料的制備方法按照以下步驟進行：

1)、按照元素的質(zhì)量百分比稱取82％～84％的金屬Zr和余量的金屬Ni作為原料，原料清洗并烘干，然后置于電弧熔煉爐的銅坩堝中；

2)、電弧熔煉爐洗氣處理；

①、首先將電弧熔煉爐抽真空至(0.9～1)×10^-1Pa，然后通入氬氣至真空度為0.9～1MPa；

②、重復(fù)步驟①操作2～4次，最后通入氬氣至真空度為4.5～5MPa；

3)、進行電弧熔煉3～4次，在電弧熔煉過程中進行磁力攪拌，得到釬料合金鑄錠，最后將釬料合金鑄切割成片并用砂紙打磨，即得到釬料片；

二、將待焊件置于模具中，將模具置于真空爐中；將真空爐抽真空至真空度為(5.5～6)×10^-3Pa；

三、首先將真空爐的溫度升溫至290～310℃并保溫25～35min；然后將真空爐升溫至1000～1030℃并保溫5～15min，保溫結(jié)束后以4.5～5℃/min的降溫速率將待焊件溫度降至290～310℃，最后隨爐冷卻至室溫，即完成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于核反應(yīng)堆堆芯結(jié)構(gòu)釬焊的Zr-Ni釬料焊接Zr4合金的方法，其特征在于：步驟1)所述原料清洗時采用的清洗劑為酒精。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于核反應(yīng)堆堆芯結(jié)構(gòu)釬焊的Zr-Ni釬料焊接Zr4合金的方法，其特征在于：步驟3)所述砂紙為600#砂紙。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于核反應(yīng)堆堆芯結(jié)構(gòu)釬焊的Zr-Ni釬料焊接Zr4合金的方法，其特征在于：步驟3)所述電弧熔煉時的電流190～200A，每次熔煉時間為30～40s。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于核反應(yīng)堆堆芯結(jié)構(gòu)釬焊的Zr-Ni釬料焊接Zr4合金的方法，其特征在于：步驟一所述膠水為有機膠水；有機膠水為羥乙基纖維素。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于核反應(yīng)堆堆芯結(jié)構(gòu)釬焊的Zr-Ni釬料焊接Zr4合金的方法，其特征在于：步驟三所述將真空爐的溫度升溫至290～310℃時的升溫速率為9～11℃/min。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于核反應(yīng)堆堆芯結(jié)構(gòu)釬焊的Zr-Ni釬料焊接Zr4合金的方法，其特征在于：步驟三所述將真空爐升溫至1000～1030℃時的升溫速率為9～11℃/min。