[發明專利]一種核燃料管座精密鑄模及鑄造方法

在審

• 申請號: 201811522026.7
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109590436A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 康泰峰;王翰駿;劉業光;寇濤;宋建力;郭燕芳;楊志遠
• 申請（專利權）人: 中核北方核燃料元件有限公司
• 主分類號: B22C9/04
• 分類號: B22C9/04;B22C9/08;B22C7/02
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 張雅丁

本發明涉及核燃料元件鑄造技術領域，具體公開了一種核燃料管座精密鑄模及鑄造方法，鑄模包括澆口杯、十字澆道、盤型澆道、錐柱型澆道、豎澆道、管座模和梯形澆道；鑄造方法包括以下步驟：步驟一：制得蠟模樹組；步驟二：制得空腔型殼；步驟三：澆鑄管座。本發明能夠滿足管座精密鑄造質量要求，鑄出的鑄件內部無裂紋、縮松及縮孔缺陷，表面無冷隔、缺肉、澆不足等缺陷。

技術領域

本發明屬于核燃料元件鑄造技術領域，具體涉及一種核燃料管座精密鑄模及鑄造方法。

背景技術

核燃料元件管座的傳統制造方式為機械加工，這種制造方式材料成本高，制造難度大，加工效率低，不適合管座的批量生產。

而精密鑄造作為一種近凈成型技術，加工得到的鑄件尺寸精準，表面光潔度好，應用于管座這類復雜薄壁鑄件的生產必然能滿足質量要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種核燃料管座精密鑄模及鑄造方法，以滿足管座鑄件的質量要求。

本發明的技術方案如下：

一種核燃料管座精密鑄模，用于精密鑄造燃料組件管座，包括澆口杯、十字澆道、盤型澆道、錐柱型澆道、豎澆道、管座模、梯形澆道；

所述的管座模為框架型多孔結構，與待鑄的燃料組件管座結構相同；在管座模流水板的上部分布有流水孔；

所述的澆口杯為倒圓錐臺型，起澆口與冒口的作用；

所述的十字澆道為十字形對稱結構，起分流金屬液、減少紊流的作用；

所述澆口杯的底部與十字澆道的上端面相接；

所述的盤型澆道為圓角方形盤狀結構，起補縮作用，能夠保證錐柱型澆道具有良好的補縮性；

所述的錐柱型澆道作為內澆口對管座模的流水孔位置進行充型與補縮，錐柱型澆道的小端向下與管座模連接，錐柱型澆道的大端向上與盤型澆道的下端面連接；

所述的豎澆道為異型結構，起分流金屬液、阻止紊流產生的作用；

所述的梯形澆道為階梯狀結構，起到充型和補縮作用，保證管座模內框的厚大位置不產生內部缺陷；

所述的豎澆道通過上部的側向方塊與盤型澆道相接，豎澆道的上端面與十字澆道的下端面相接，豎澆道的下部內側與梯形澆道的一側相接，梯形澆道的另一側與管座模的側板和內框外側相接。

所述的錐柱型澆道與管座模上的流水孔數量相同，位置對應。

所述澆口杯的回轉中心線與十字澆道的中心線重合。

一種采用所述鑄模的核燃料管座精密鑄造方法，包括以下步驟：

步驟一：使用壓蠟設備壓制出澆口杯、十字澆道、盤型澆道、錐柱型澆道、豎澆道、管座模、梯形澆道的蠟模，使用粘接蠟料將各部分進行粘接，獲得蠟模樹組；

步驟二：在蠟模樹組表面涂覆多層耐火材料，待其干燥硬化后，脫去蠟質材料，獲得內腔尺寸與蠟模樹組一致的空腔型殼；

步驟三：將不銹鋼溶液澆入型殼，待冷卻清殼，獲得管座鑄件。

本發明的顯著效果在于：

(1)本發明能夠滿足管座精密鑄造質量要求，鑄出的鑄件內部無裂紋、縮松及縮孔缺陷，表面無冷隔、缺肉、澆不足等缺陷。

(2)本發明能夠在滿足管座精密鑄造質量要求的同時，減少生產材料成本，提高生產效率。

附圖說明

圖1為管座鑄模結構示意圖；

圖2為澆口杯和十字澆道結構主剖視圖；