[发明专利]一种核反应堆专用锆合金薄壁管的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种规格为Φ12.8×0.25mm的核反应堆专用锆合金薄壁管的制 造方法领域，尤其是用于制作核反应堆燃料组件中格架环管的专用锆合金薄壁 管领域。

背景技术

目前对核反应堆中的核燃料棒进行组装时，需要将管座、控制棒、导向管 等部件装配焊接成燃料组件格架，再将燃料棒拉入格架中便成了燃料组件成品， 其中燃料棒的固定及定位对于保证反应堆的精确运作和安全运行作用非常重 大，一般采用格架环管用于燃料棒的固定及定位，规格为Φ12.8×0.25mm的专 用锆合金薄壁管可用于制作其中一种格架环管，其加工精度的具体要求不低于： 外径Φ12.8±0.05mm，壁厚偏差0.25±0.04，椭圆度小于0.05mm，直线度小于 1/1000，表面粗糙度小于0.8μm。但是目前国内现有的薄壁管材制造技术精度低， 难以满足核反应堆所要求的上述规格的锆合金薄壁管的加工精度要求，导致国 内对上述规格及加工精度要求的核反应堆专用锆合金薄壁管仍然依赖于进口。

发明内容

本发明所要解决的是提供一种核反应堆专用锆合金薄壁管的制造方法，用 其制造的锆合金薄壁管能达到核反应堆专用锆合金薄壁管所要求的外径Φ12.8 ±0.05mm，壁厚偏差0.25±0.04，椭圆度小于0.05mm，直线度小于1/1000，表 面粗糙度小于0.8μm的加工精度要求，可满足国内外对该规格及加工精度要求 的核反应堆专用锆合金薄壁管的使用要求，改变了国内对上述规格及加工精度 要求的核反应堆专用锆合金薄壁管依赖于进口的不利局面。

本发明为了解决上述技术问题，采用的技术方案是：

核反应堆专用锆合金薄壁管的制造方法的具体制造步骤为：

核反应堆专用锆合金薄壁管的具体制造过程按下列步骤依顺序进行：

a)坯料准备，选用一定长度的Φ44.5×7.65mm的第一锆合金管(1)作为坯料；

b)第一道次冷轧，冷轧第一锆合金管(1)后切断制成一定长度的第二锆合金 管(4)，然后对第二锆合金管(4)的内外表面进行除油清洗，其中第二锆合金 管(4)的加工精度要求为：Φ31.75^±0.10×2.5^±0.07mm、外径椭圆度小于0.20mm且壁 厚不均小于0.06mm；

其中所述的冷轧第一锆合金管(1)的过程中还应加入内表面润滑液和外表面 润滑液，加入内表面润滑液和外表面润滑液的方法是：在第一锆合金管(1)的 管内灌入一定量的内表面润滑液，确保轧制时第一锆合金管(1)的内管壁(2) 完全润滑；在轧机的乳液箱中灌装外表面润滑剂，冷轧时将外表面润滑剂喷射 到第一锆合金管(1)的外壁(3)上，确保轧制锆合金的外壁(3)完全润滑；

其中所采用的内表面润滑剂是由Castrol Catmosol FL型润滑剂中加入软化 水后制成的，其中Castrol Catmosol FL型润滑剂∶软化水＝1～3∶1；

其中使用的外表面润滑剂是Castrol Catmosol FL型润滑剂中加入软化水后 制成的，其中Castrol Catmosol FL型润滑剂∶软化水＝8～12∶1；

其中所述的冷轧是采用KPW75轧机进行轧制，车速为80～120次/分，送进 量为2.0～3.5mm/次；

其中所述的对第二锆合金管(4)的内外表面进行除油清洗，依次具体分为 步骤1)、2)、3)及步骤4)：

步骤1)浸泡，将第二锆合金管(4)放置入超声波除油槽内浸泡，浸泡加 热温度为60～90℃，浸泡时间为90～120分钟，其中除油槽内的除油剂为C229， 除油剂配比为H₂O∶C229＝6～10∶1；

步骤2)热水槽内浸泡，将浸泡后的第二锆合金管(4)置入热水槽内浸泡， 浸泡温度为60～90℃，浸泡时间为20分钟；

步骤3)清水冲洗，将置入热水槽内浸泡后第二锆合金管(4)置入清水中 浸泡后取出用匀速的清水水流冲洗第二锆合金管(4)干净；

步骤4)吹擦内外表面，使用无色布或海绵块吹擦第二锆合金管(4)的内 外表面；