[发明专利]一种CF4核燃料管座的成型制造方法

说明书

本发明涉及核燃料制造领域，尤其涉及燃料组件结构件的制备方法，具体涉及一种CF4不锈钢管座制备方法。使用树脂基蜡膏体，注入金属模具，保压后，金属模具内自然冷却取模；采用锆英粉与硅溶胶配制成四号流杯粘度53～60秒的面层涂料，采用锆英粉与硅溶胶配制成四号流杯粘度35～40秒的过渡层涂料，采用莫来石粉与硅溶胶配制成四号流杯粘度33～38秒的背层涂料；先将蜡模涂挂面层涂料后淋撒锆砂干燥，再涂挂过渡层涂料后淋撒莫来石砂干燥，最后涂挂背层涂料后淋撒莫来石砂干燥，涂料干燥后在蜡模外部形成模壳；采用蒸汽进行脱蜡，获得内部蜡完全排出的模壳，对模壳进行烧结。本发明可以实现更复杂的曲面结构及孔洞结构管座的制造。

技术领域

本发明涉及核燃料制造领域，尤其涉及燃料组件结构件的制备方法，具体涉及一种CF4不锈钢管座制备方法。

背景技术

CF4核燃料管座目前主要制备工艺为机械加工制备，采用不锈钢块状坯料，以数控车铣、线切割的方式将不锈钢坯料加工成为制定形状的结构件后，采用焊接的方式将部分结构件进行拼接组装。这种制备方式具有以下问题：

1)以机械加工为主，切削量极大，材料利用率低，损耗大量刀具及原材料。

2)焊接过程中，焊缝不合格会导致结构件整体报废，无法循环利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种CF4核燃料管座的成型制造方法，节约工期及原材料。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种CF4核燃料管座的成型制造方法，

步骤1，制蜡模；使用树脂基蜡膏体，注入金属模具，保压后，金属模具内自然冷却取模；

步骤2，制涂料；采用锆英粉与硅溶胶配制成四号流杯粘度53～60秒的面层涂料，采用锆英粉与硅溶胶配制成四号流杯粘度35～40秒的过渡层涂料，采用莫来石粉与硅溶胶配制成四号流杯粘度33～38秒的背层涂料；

步骤3，刷涂料；先将蜡模涂挂面层涂料后淋撒锆砂干燥，再涂挂过渡层涂料后淋撒莫来石砂干燥，最后涂挂背层涂料后淋撒莫来石砂干燥，涂料干燥后在蜡模外部形成模壳；

步骤4，脱蜡烧结；采用蒸汽进行脱蜡，获得内部蜡完全排出的模壳，对模壳进行烧结；

步骤5，铸造；将模壳预热，将304L不锈钢熔炼，在真空条件下注入模壳中，冷却后获得铸件；

步骤6，将铸件外层的模壳清理干净，精修铸件尺寸；

步骤7，对铸件进行保温后，采用氩气冷却至室温，制备完成。

使用58～61℃树脂基蜡膏体，采用2.0～2.3MPa压力注入金属模具，保压100～120s后，金属模具内自然冷却3～4min取模。

先将蜡模涂挂面层涂料后淋撒锆砂干燥12小时，此过程重复一次。

再涂挂过渡层涂料后淋撒莫来石砂干燥12小时。

最后涂挂背层涂料后淋撒莫来石砂干燥12小时，此过程重复五次。

干燥过程中环境温度23～28℃，湿度55％～65％。

采用温度175℃，压力0.75MPa的蒸汽进行脱蜡。

采用950℃保温4小时对模壳进行烧结。

将模壳1150℃预热2小时，将304L不锈钢熔炼至1580℃后，在真空条件下注入模壳中。

对铸件进行950℃保温2小时后，采用氩气冷却至室温。

本发明所取得的有益效果为：

本发明与现有常规CF4管座机加工制备方法相比，具有如下显著优点：