[发明专利]一种锆合金管材的精整方法

说明书

一种锆合金管材的精整方法，于金属材料精加工技术领域，包括：对锆合金管材进行矫直处理，得到矫直后锆合金管材；对矫直后锆合金管材进行内表面喷砂处理，得到喷砂后锆合金管材；将喷砂后锆合金管材放置在切断机上进行切定尺处理，并对切定尺后锆合金管材内表面清洗，得到洗后锆合金管材；对洗后锆合金管材进行抛光或内流动酸洗处理，得到精整后的锆合金管材成品。本申请通过上述工艺进行精加工的锆合金管材达到了所要求的精度要求，满足了核反应堆的使用要求，改变了国内对锆合金管材尺寸性能，表面状态及堆内使用性能均完全满足了产品技术要求，经后续无损检测、外观检测合格后即可交付使用。

技术领域

本发明属于金属材料精加工技术领域，涉及一种锆合金管材的精整方法。

背景技术

现有技术介绍

锆合金是核反应堆中一种广泛应用的结构材料，主要功能有UO₂包壳、燃料组件结构支撑和燃料棒端部密封等。核级锆材技术包括从核级海绵锆开始直至核燃料组件用的管材、棒材、带材的制造技术。迄今为止，我国尚未研制出拥有完全自主知识产权的实用高性能锆合金燃料组件材料，仍然严重依赖国外进口。

为解决核级锆材的国产化问题，研制出可媲美国际上已成熟且使用多年的美国Zirlo锆合金、俄罗斯E110锆合金和法国M5锆合金的新型锆合金，助力我国具有完全自主知识产权的“华龙一号”核电技术深度发展。以中国核动力设计研究院为牵头单位，中核集团正在研制“华龙一号”核电技术燃料组件用N36锆合金管、棒、带材。中核集团委托国核宝钛锆业股份公司，在其核级锆材生产线上，依靠其设备及加工技术实现N36锆合金管材工业化生产。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种锆合金管材的精整方法，确保加工后的N36锆合金管材，其尺寸性能，表面状态及堆内使用性能均完全满足了产品技术要求，经后续无损检测、外观检测合格后即可交付用户使用(本发明要解决的技术问题，技术方案概述，技术效果概述)。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种锆合金管材的精整方法，包括：对锆合金管材进行矫直处理，得到矫直后锆合金管材；对矫直后锆合金管材进行内表面喷砂或内流动酸洗处理，得到喷砂或内流动酸洗后锆合金管材；将喷砂后或内流动酸洗锆合金管材放置在切断机上进行切定尺处理，并对切定尺后锆合金管材内表面清洗，得到洗后锆合金管材；对洗后锆合金管材进行抛光或酸洗处理，得到精整后的锆合金管材成品。。

进一步的，所述对锆合金管材进行矫直处理，得到矫直后锆合金管材的步骤包括：以压下量为4.0mm～8.5mm,送进速度为8m/mim～12m/mim进行矫直处理，得到矫直后锆合金管材。

进一步的，所述对矫直后锆合金管材进行内表面喷砂处理，得到喷砂后锆合金管材的步骤包括：以压力为25～30psi对所述矫直后锆合金管材内表面喷砂10s～20s；以压力为25～30psi进行连续吹气10s～20s，得到喷砂后锆合金管材。

进一步的，所述对矫直后锆合金管材进行内表面内流动酸洗处理，得到内流动酸洗后锆合金管材的步骤包括：将硝酸、氢氟酸与水按10～20:1～5:89～75进行配比；将配比的酸液以一定压力喷入管材内，对其内壁进行酸洗，得到内流动酸洗后锆合金管材。

进一步的，所述对切定尺后锆合金管材内表面清洗，得到洗后锆合金管材步骤包括：在预定压力下对切定尺后锆合金管材内表面进行清洗；以低压和高压进行吹气，得到洗后锆合金管材，低压和高压吹气的压力大于或等于53psi。

进一步的，所述对洗后锆合金管材进行抛光处理，得到精整后的锆合金管材成品的步骤包括：

控制导轮电机功率在预定范围，以25～31m/sec的砂带转速进行抛光，得到精整后的锆合金管材成品。