[發(fā)明專利]核反應(yīng)堆合金材料，其制備方法、部件及焊接方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110963120.1
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113774279B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李峻宏;蘇喜平;杜愛兵;馮偉;任媛媛;王明政;黃晨;楊勇;劉興民;楊孔靂;張東輝;郝憲朝;梁田;邢煒偉;劉奎;楊晨;王寶順;蘇誠
• 申請（專利權(quán)）人: 中國原子能科學(xué)研究院
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/46;C22C38/44;C22C38/50;C22C38/06;C21D8/06;C22B9/18;C21C5/52;C21D1/26;C21D1/28;B23K9/167;G21C3/336
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270
• 代理人: 劉欣;張穎玲

1.一種鈉冷快中子反應(yīng)堆合金材料，所述合金材料為超低碳復(fù)相馬氏體鋼合金，基于所述合金材料的總重量，所述合金材料由以下元素組成：

C，0.030-0.070 wt%；

Si，0.04-0.40 wt%；

Mn，0.8-1.2 wt%；

Cr，10.30-12.00 wt%；

Ni，0.5-0.8 wt%；

N，0.010-0.015 wt %；

V，0.05-0.15 wt%；

Mo，0.80-1.2 wt%；

Ti，0.004-0.010 wt%；

Al，0.005-0.020 wt%；

P，0.002-0.015 wt%；

及余量的Fe，

其中，C和N含量之和為0.05-0.08 wt%，且

δ-鐵素體含量為8vol%以下。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金材料，其中基于所述合金材料的總重量，C和N的含量之和為0.06-0.07 wt%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金材料，其中基于所述合金材料的總重量，V的含量為0.08-0.15 wt %。

4.一種制造根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的鈉冷快中子反應(yīng)堆合金材料的方法，所述方法包括：真空感應(yīng)冶煉步驟、電渣重熔步驟、鍛造步驟、熱擠壓步驟和熱處理步驟。

5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述真空感應(yīng)冶煉步驟，采用CaO內(nèi)壁摻雜Y₂O₃坩堝制備真空感應(yīng)冶煉電極棒。

6.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述電渣重熔步驟，采用渣系配比為50%CaF₂-30%SiO₂-13%Al₂O₃-7%CaO的CaF₂-SiO₂-Al₂O₃-CaO低熔點(diǎn)四元渣系制備鑄錠。

7.如權(quán)利要求4所述的方法，所述鍛造步驟包括快鍛工藝、精鍛工藝、退火工藝，其中所述快鍛工藝為梯度變溫快鍛工藝，其中所述退火工藝為熱送退火，冷卻速度為55-80℃/h。

8.如權(quán)利要求7所述的方法，所述冷卻速度為55-60℃/h。

9.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述熱擠壓步驟和熱處理步驟中分別熱擠壓和正火處理后材料在950-500℃內(nèi)的冷卻速率不得低于5℃/min，且應(yīng)當(dāng)冷卻到60℃以下，方可進(jìn)行回火處理操作；回火處理后在空氣中自然冷卻。

10.一種用于鈉冷快中子反應(yīng)堆的部件，所述部件由權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的反應(yīng)堆合金材料制成，且所述部件為構(gòu)成堆芯燃料組件的過渡段、操作頭和/或定位墊塊。

11.一種焊接方法，用于將如權(quán)利要求10中所定義的過渡段與六角管連接，其中所述焊接方法包括以下步驟：

將所述過渡段與六角管氬弧自熔對接；和

在630℃-720℃的溫度下進(jìn)行熱處理，所述熱處理的保溫時(shí)長為20-60min。