[发明专利]一种核屏蔽复合管及其制备方法

说明书

本发明公开了一种核屏蔽复合管及其制备方法，包括芯管以及冶金结合于芯管内外层的包覆层，芯管由304B‑304B₇不锈钢浇铸而成，包覆层由304不锈钢制成；芯板各成分的重量百分比为：C≤0.08;Si≤0.75；Mn≤2；P≤0.045；S≤0.03；Cr，18‑20；Ni，12‑15；B，0.2‑2.25；余量为Fe；包覆层各成分的重量百分比为：C≤0.08;Si≤0.75；Mn≤2；P≤0.045；S≤0.03；Cr，18‑20；Ni，12‑15；余量为Fe。能够提高合金元素的利用率，主要体现为控制B在复合管中的含量，通过内外双层包覆层包覆芯管的方法制得既具有较好的加工性能，又具有优异的核屏蔽效果，并且通过控制冶炼温度使得内外双层包覆层和芯管形成了良好的冶金结合。

技术领域

本发明涉及核屏蔽材料及其制备方法相关技术领域，尤其涉及一种核屏蔽复合管及其制备方法。

背景技术

核反应堆运行时，堆芯将产生多种射线及中子辐射，其中尤以伽马射线和中子的穿透力较强，可对周边物体和人员产生辐照损伤。核屏蔽就是利用核屏蔽材料对核反应过程中产生的辐照进行屏蔽，防止对人造成伤害。

为了增加对热中子的屏蔽效果，把硼加到钢中，就成为加硼钢。

含硼奥氏体不锈钢越来越多地用作废核燃料的贮藏和运输的容器,因为它们具有良好的吸收中子性能。

304B-304B₇，是美国标准（ASTM A887）里的牌号，该系列一共有8个牌号。硼钢在国内目前还没有形成批量的工业生产能力，核能方面的需求仍依靠国外进口。

304B-304B₇，存在着制造难度主要在热成型难度大。根据众多国际研究资料表明，如果钢中加进去硼，一般钢的硬度增加，塑性和加工性降低。另外在非真空状态下，B在钢液中易氧化，易挥发，其含量也难以控制。

发明内容

本发明提供一种核屏蔽复合管及其制备方法，以解决上述现有技术的不足，能够提高合金元素的利用率，主要体现为控制B在复合管中的含量，通过内外双层包覆层包覆芯管的方法制得既具有较好的加工性能，又具有优异的核屏蔽效果，并且通过控制冶炼温度使得内外双层包覆层和芯管形成了良好的冶金结合。

为了实现本发明的目的，拟采用以下技术：

一种核屏蔽复合管，包括芯管以及冶金结合于芯管内外层的包覆层，芯管由304B-304B₇不锈钢浇铸而成，包覆层由304不锈钢制成；

芯板各成分的重量百分比为：C≤0.08;Si≤0.75；Mn≤2；P≤0.045；S≤0.03；Cr，18-20；Ni，12-15；B，0.2-2.25；余量为Fe；

包覆层各成分的重量百分比为：C≤0.08;Si≤0.75；Mn≤2；P≤0.045；S≤0.03；Cr，18-20；Ni，12-15；余量为Fe。

具体地，核屏蔽复合管的制备方法，包括以下步骤：

（1）分别制备芯管以及包覆层，芯管由304B-304B₇不锈钢浇铸而成，包覆层由304不锈钢制成；

芯管各成分的重量百分比为：C≤0.08;Si≤0.75；Mn≤2；P≤0.045；S≤0.03；Cr，18-20；Ni，12-15；B，0.2-2.25；余量为Fe；

包覆层各成分的重量百分比为：C≤0.08;Si≤0.75；Mn≤2；P≤0.045；S≤0.03；Cr，18-20；Ni，12-15；余量为Fe；

（2）芯管冶炼：于真空感应炉内进行芯管材料的冶炼；

步骤（2）中冶炼温度为1500-1600℃，出炉温度为1500-1550℃；