[发明专利]新型核电站蒸汽发生器抗震条材料及其制备方法

说明书

技术领域

     本发明涉及一种新型核电站蒸发生器抗震条材料及其制备法。 

背景技术

AP1000是美国西屋公司开发的第三代百万千瓦级先进压水堆核电机组。 AP1000区别于二代加CPR1000压水堆核电机组的主要特点就是“非能动”的安全系统。“非能动”设计概念就是利用固有的热工水力特性，简化安全系统的设计，使核电站保证安全的措施不再依赖泵、风机等能动设备的运行，从而大幅度地减少了安全级的阀、泵、电缆及抗震厂房；取消了1E级应急柴油发电机系统；减少了大部分安全级能动设备；降低了大宗材料用量；系统简化使设计简化、工艺布置简化、施工量减少、运行及维修量也相应减少。设计中采用的非能动的严重事故预防和缓解措施使安全性能得到提高，同时也提高了机组和经济性能源产业是国民经济的基础，是制约国民经济持续快速发展的重要环节，随着国民经济的发展，人们对生活水平和环保的要求越来越高，因此，大力发展核电事业已成为当今能源开发的主导方向。核电与火力发电及其它新能源相比其优势是显而易见的。蒸汽发生器是压水堆核电站一回路和二回路的枢纽，是分割一回路和二回路的介质的屏障，是核电站关键设备之一。一台核电站需设置几台蒸汽发生器，内含数以万计的传热管，高温度压水在管束中流动，供给水沿着管子以垂直的方向流动，同时被加热，然后被汽化，蒸汽进入蒸汽轮机发电，与这些管子接触的流体会引起震动，因震动会导致管子损坏破裂，直致蒸汽发生器损坏，要更换一台蒸汽发生器需几亿美元费用，需停堆几个月，造成极大的经济损失。为有效防止管子震动，设置防震条对核电站安全可靠运行起着关键作用。。核电蒸发器抗条是用于固定蒸发器关键部件U型管，由于此处是在高温高压且振动的环境下工作，因此对材料的要求相当的严格。目前此类关键材料主要依赖进口。

    蒸汽发生器抗震条是在高温、高压、强腐蚀环境下使用，对制造抗震条材料的耐高温强度、耐腐蚀性、抗疲劳、抗蠕变性及可加工性提出了严格要求。目前我国用于制造抗震条材料仍依赖进口，因此研发制造具有优良的耐腐蚀性、抗疲劳、抗蠕变性及可加工性的抗震条材料，以替代进口，对有效提高核电站的经济性和安全可靠性具有十分重要的意义。

发明内容

       本发明的目的是克服现有抗条材料技术中的不足，提供新型核电站蒸汽发生器抗震条材料及其制备方法。本发明所述的一种新型核电站蒸汽发生器抗震条材料及其制备方法，材料价格低、组分设计合理、制造工艺简单，具有优良的耐腐蚀性、抗疲劳、抗蠕变性及可加工性能。所述新型核电站蒸汽发生器抗震条材料法抗拉强度可达520MPa，屈服强度可达345MPa，伸长率大于20%，硬度小于195 。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：一种新型核电站蒸汽发生器抗震条材料，按重量百分比计算，所含成分如下：

C：0.01-0.08%；       Si：0.10-1.0% ；       Mn：0.10-1.0%；

P：≤0.040%；         S： ≤0.030%；         Cr：11.5-14.5%；

Ni：0.05-0.6%；       AL：0.05-0.30%;        Re：0.01-1.0%;    

余量为Fe及不可避免的杂质；其中所述Si 、Mn 、Cr 、Ni、Ti、Fe的纯度大于99%；所述稀土Re为混合稀土金属，其纯度大于99%，块状60*100mm。

所述一种新型核电站蒸汽发生器抗震条材料制备方法，包括如下步骤： 

A、按抗震条材料所含成分的重量百分比计算进行原料配制：

C：0.01-0.08%；       Si：0.10-1.0% ；       Mn：0.10-1.0%；

P：≤0.040%；         S： ≤0.030%；         Cr：11.5-14.5%；

Ni：0.05-0.6%；       AL：0.05-0.30%;        Re：0.01-1.0%;    

余量为Fe及不可避免的杂质；

B、将按前述配制的原料表面清洁干燥后，按熔炼顺序装入真空冶炼炉中进行高真空冶炼，其中稀土Re在真空冶炼过程中加入，所述精炼温度1550℃～1620℃，精炼时间20～27分钟； 

C、电渣精炼；精炼温度1550℃～1620℃、熔炼电压：45/50V；熔炼电流：2600/3000A；

D、锻造，开锻温度1160℃，终锻温度≥950℃；