[发明专利]一种核屏蔽复合锭及其制备方法

说明书

本发明公开了一种核屏蔽复合锭及其制备方法，包括芯板以及冶金结合于芯板外层的包覆层，芯板由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。本发明通过将易加工的钢种浇铸包覆于难加工的304B‑304B₇芯板上，在提高废核燃料容器的热中子吸收率的同时还方便对所得复合锭进行加工成型，所得的复合锭芯板和包覆层之间形成了良好的冶金结合，并且有效地控制了B在芯板中的含量,有效地提高了芯板的热中子吸收率。

技术领域

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

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锭及其制备方法，以解决上述现有技术的不足，本发明通过将易加工的钢种浇铸包覆于难加工的304B-304B₇芯板上，在提高废核燃料容器的热中子吸收率的同时还方便对所得复合锭进行加工成型，所得的复合锭芯板和包覆层之间形成了良好的冶金结合，并且有效地控制了B在芯板中的含量,有效地提高了芯板的热中子吸收率。

为了实现本发明的目的，拟采用以下技术：

一种核屏蔽复合锭，包括芯板以及冶金结合于芯板外层的包覆层，芯板由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。

具体地核屏蔽复合锭制备方法如下所述，包括以下步骤：

（1）分别制备芯板以及包覆层，芯板由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；