[发明专利]具有高耐久复合涂层结构的核反应堆压力容器下封头及其制备方法

权利要求书

1.一种核反应堆压力容器下封头，其特征在于，包括：

下封头基体；

抗氧化底层，所述抗氧化底层形成在所述下封头基体外壁的至少部分表面；

多孔金属顶层，所述多孔金属顶层形成在所述抗氧化底层远离所述下封头基体外壁的至少部分表面。

2.根据权利要求1所述的核反应堆压力容器下封头，其特征在于，所述下封头基体由选自SA508钢、SA533钢中的至少之一形成。

3.根据权利要求1所述的核反应堆压力容器下封头，其特征在于，所述抗氧化底层由抗氧化合金材料形成；

任选地，所述抗氧化合金材料包括选自FeCr基不锈钢材料、NiCr基合金、CoNiCr基合金中的至少之一形成。

4.根据权利要求1所述的核反应堆压力容器下封头，其特征在于，所述多孔金属顶层由选自304不锈钢、310不锈钢、316不锈钢中的至少之一形成。

5.根据权利要求1所述的核反应堆压力容器下封头，其特征在于，所述抗氧化底层的厚度为80～150μm；

任选地，所述多孔金属顶层的厚度为250～350μm。

6.一种制备权利要求1～5任一项所述的核反应堆压力容器下封头的方法，其特征在于，包括：

(1)对下封头基体外壁进行预处理；

(2)利用抗氧化合金材料，在所述下封头基体外壁的至少部分表面上喷涂形成抗氧化底层；

(3)将金属造孔剂与顶层合金材料混合，并利用所得混料在所述抗氧化底层远离所述下封头基体外壁的至少部分表面上喷涂形成金属顶层；

(4)除去所述金属顶层中的所述金属造孔剂，形成多孔金属顶层，获得所述核反应堆压力容器下封头。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述抗氧化底层通过煤油燃料超音速火焰喷涂处理形成，所述煤油燃料超音速火焰喷涂处理的工艺参数包括：煤油流量为20～25L/h，氧气流量为1800～1900slm，送粉速率为60～70g/min，喷枪扫描速度为900～1100mm/s，喷涂遍数为4～8遍。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述金属造孔剂和所述顶层合金材料的质量比为(3～5):(5～7)；

任选地，所述抗氧化合金材料的平均粒径为15～45μm；

任选地，所述顶层合金材料的平均粒径为30～50μm；

任选地，所述金属造孔剂包括选自铝、铝合金、镁和镁合金中的至少之一；

任选地，所述金属造孔剂的平均粒径为30～60μm。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述金属顶层通过冷喷涂处理形成，所述冷喷涂处理的工艺参数包括：气体温度为450～550℃，主气压力为3.0～4.0MPa，送粉速率为45～55g/min，喷枪移动速度为150～250mm/s，喷涂距离为15～25mm。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，使腐蚀介质与所述金属顶层接触，以便除去所述金属造孔剂；

任选地，所述腐蚀介质为选自氢氧化钠水溶液、盐酸和醋酸中的至少之一；

任选地，所述接触在25～35℃下进行45～75min完成。