[发明专利]一种燃料元件管座精密铸造方法

说明书

本发明涉及燃料元件制造技术领域，具体公开了一种燃料元件管座精密铸造方法，包括以下步骤：步骤一：管座铸造蜡模组型；步骤二：制壳；步骤三：真空重力铸造。本发明铸造方法在真空环境下能使型壳内部的气体排除更为充分，利用砂箱保温能够使型壳在铸造操作过程中温度均匀且波动小，制备的管座铸造产品无明显的铸造缺陷，满足管座产品的使用要求，且浇道所用的材料显著减少，有效降低了成本。

技术领域

本发明属于燃料元件制造技术领域，具体涉及一种燃料元件管座精密铸造方法。

背景技术

我国在引进AP1000燃料组件制造技术中，国外没有向中方转让AP1000核燃料组件管座铸造技术。这就是说，如果不掌握AP1000核燃料组件管座铸造工程化制造技术，后期AP1000燃料组件制造供应是难以全面实现国产化，仍需依靠进口管座。此外，在CAP1400自主化核燃料组件设计中，管座设计采用精密铸造工艺，如果不掌握工程化管座精密铸造技术，就无法满足CAP1400自主化核燃料组件研发的需求。另外，批量生产中满足燃料元件降低加工成本的要求，也是重要工艺方法控制措施之一。

目前我国在第三代压水堆核燃料元件管座制造方面主要采取两种方法：

一是采用机械加工加和焊接的方式完成，但是该方法加工难度大、工艺要求高、材料浪费多、成本价格昂贵。

二是采用精密铸造的技术进行管座的开发和研制，但是目前采用的精密铸造方法其组型方式较复杂，由于浇道系统复杂，组型的工作难度大、效率低，同时铸造材料浪费多，浇道所占材料为单件投料量的75％。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃料元件管座精密铸造方法，满足燃料组件管座产品的使用要求。

本发明的技术方案如下：

一种燃料元件管座精密铸造方法，采用真空铸造炉进行真空重力铸造，所述的真空铸造炉具有浇铸室和过渡室两个腔室，过渡室可以使型壳由大气条件向真空条件过渡，浇铸室能够保持在真空条件下进行金属熔炼和浇铸，过渡室和浇铸室之间由隔离阀隔离，一个铸造小车可以在浇铸室和过渡室间移动，用来转移浇铸前后的型壳，该方法包括以下步骤：

步骤一：管座铸造蜡模组型

步骤1.1，准备管座蜡模；

利用压蜡机及压型模具压制管座蜡模，管座蜡模包括流水孔板蜡模和框体蜡模，并检查确保管座框体蜡模的表面无流痕、缺肉缺陷；

所述的流水孔板蜡模与管座的流水孔板结构相同，框体蜡模为正方形框体结构，其宽度与管座宽度相同，流水孔板蜡模位于框体蜡模的中心方孔处；

步骤1.2，准备浇道蜡模；

制作倒锥台形浇口蜡模一个，其大口直径为100～150mm，小口直径为50～80mm，高度为80～150mm；

在浇口蜡模中嵌设有一个倒“T”形的固定操作杆，所述固定操作杆包括竖杆和横杆，其中竖杆的一端从浇口蜡模的轴线位置穿出，位于浇口蜡模的大口上方，竖杆的另一端位于浇口蜡模中，与横杆的中间位置相交，所述横杆位于浇口蜡模中，距浇口蜡模小口30～50mm；

制作扁正方体结构的横浇道蜡模一个，横浇道蜡模的宽度与管座相同，高度为30～50mm；

制作柱体结构的竖浇道蜡模八个，高度大于60mm，竖浇道蜡模的截面为矩形；

步骤1.3，进行铸造蜡模组型；

将管座蜡模平放在操作台，流水孔板蜡模的一面与操作台接触，将竖浇道蜡模分别粘接在框体蜡模四个角上和框体蜡模四个边的中间部位，然后对八个竖浇道蜡模的顶端进行处理，使得其处于同一平面；

将横浇道蜡模粘接在竖浇道蜡模上部，并与管座框体蜡模对齐；