[发明专利]四代核电快堆一回路主管道裤型三通的制造方法

说明书

本发明公开了一种四代核电快堆一回路主管道裤型三通的制造方法，包括：坯料采用气体保护电渣重熔，熔铸成电渣钢锭，对电渣钢锭进行高温均质化扩散退火，退火后的电渣钢锭加热后经反复鐓粗、拔长，水冷后制成挤压坯料；将挤压坯料控温加热后，经闭式鐓粗、胎模挤压成型生成裤型三通毛坯，对裤型三通毛坯固溶处理制得裤型三通。本发明生产的裤型三通完全能够承受高温高压和腐蚀性介质的工况，使用在一回路主管道。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种四代核电快堆一回路主管道裤型三通的制造方法。

背景技术

原子能科学研究院主持设计的中国首个“快中子反应堆”示范工程核电站，将落户于福建霞浦，具有铀资源利用率高、嬗变核废料和安全性高的特点，是世界第四代先进核能系统的首选堆型。它可将天然铀资源利用率从目前的约1％提高至60％以上，并实现放射性废物最小化，能一举解决铀矿资源枯竭、核材料利用率低和核废料难以处理等问题。

高温高压水进入蒸汽发生器的U型管内，在U型管内与二回路冷却水进行热交换，释放热量后又被主泵送回堆芯重新加热再进入蒸汽发生器。这样不断地在密闭的回路内循环，称为一回路系统。压水堆核电站中一回路主管道为核岛七大关键部件之一，是系统承压边界的一部分，称为核电站的“主动脉”，它封闭着高温、高压和带有放射性、腐蚀性的冷却剂，维持和约束冷却剂循环流动，对反应堆的安全和正常运行起着重要的保障作用。一回路主管道是第四代快堆核电工程的核心部件之一，被喻为“心脏的主动脉血管”。一回路主管道是核电站正常、非正常、事故和试验工况下防止核反应裂变产物外泄至安全壳的重要屏障。因此，主管道要能够耐高温、耐高压以及耐腐蚀，以及强烈的中子辐照等恶劣条件下运行，其设计寿命不低于40年且不可更换。

裤型三通为三通中的一种，裤型三通结构为一个主管道两个支管道，支管道在一个面上平行或在一条直线上。裤型三通为管件/管道的连接件，用在主管道需要分支管的位置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种四代核电快堆一回路主管道裤型三通的制造方法，生产的裤型三通完全能够承受高温高压和腐蚀性介质的工况，并使用在一回路主管道。

为达到上述目的，本发明使用的技术解决方案是：

四代核电快堆一回路主管道裤型三通的制造方法，包括：

坯料采用气体保护电渣重熔，熔铸成电渣钢锭，对电渣钢锭进行高温均质化扩散退火，退火后的电渣钢锭加热后经反复鐓粗、拔长，水冷后制成挤压坯料；

将挤压坯料控温加热后，经闭式鐓粗、胎模挤压成型生成裤型三通毛坯，对裤型三通毛坯固溶处理制得裤型三通。

进一步，坯料选用AISI316H奥氏体不锈钢，采用电炉冶炼+真空吹氧脱碳法精炼工艺炼钢，浇注电极坯；采用气体保护电渣重熔，熔铸成电渣钢锭。

进一步，电渣钢锭成分包括：C＝0.040～0.050wt％，Si≤0.60wt％，Mn＝1.20～1.80wt％，S≤0.003wt％，P≤0.015wt％，Cr＝17.3～17.8wt％，Ni＝11.7～12.3wt％，Mo＝2.5～2.7wt％，N＝0.050～0.070wt％，B≤0.0015wt％，O≤25ppm，H≤2.5ppm，其余元素：Al≤0.03wt％、Sb≤0.002wt％、Pb≤0.001wt％、Se≤0.015wt％、Sn≤0.005wt％、V≤0.05wt％、Zn≤0.01wt％、As≤0.01wt％、Co≤0.06wt％，As+Sb+Bi+Sn+Pb总和≤0.015wt％。

进一步，高温均质化扩散退火包括：对电渣钢锭升温到550～600℃，升温速率小于50℃/h，保温3-5h；继续升温到900-950℃，升温速率小于小于50℃/h，保温3-5h；继续升温到1250±10℃，升温速率小于50℃/h，保温50-70h；炉内冷却到小于1000℃，然后空冷到室温，制得均质化扩散退火后的电渣钢锭。

进一步，挤压坯料的锻造包括：