[发明专利]核反应堆合金材料，其制备方法、部件及焊接方法

权利要求书

1.一种钠冷快中子反应堆合金材料，所述合金材料为超低碳复相马氏体钢合金，基于所述合金材料的总重量，所述合金材料由以下元素组成：

C，0.030-0.070 wt%；

Si，0.04-0.40 wt%；

Mn，0.8-1.2 wt%；

Cr，10.30-12.00 wt%；

Ni，0.5-0.8 wt%；

N，0.010-0.015 wt %；

V，0.05-0.15 wt%；

Mo，0.80-1.2 wt%；

Ti，0.004-0.010 wt%；

Al，0.005-0.020 wt%；

P，0.002-0.015 wt%；

及余量的Fe，

其中，C和N含量之和为0.05-0.08 wt%，且

δ-铁素体含量为8vol%以下。

2.根据权利要求1所述的合金材料，其中基于所述合金材料的总重量，C和N的含量之和为0.06-0.07 wt%。

3.根据权利要求1所述的合金材料，其中基于所述合金材料的总重量，V的含量为0.08-0.15 wt %。

4.一种制造根据权利要求1-3中任一项所述的钠冷快中子反应堆合金材料的方法，所述方法包括：真空感应冶炼步骤、电渣重熔步骤、锻造步骤、热挤压步骤和热处理步骤。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述真空感应冶炼步骤，采用CaO内壁掺杂Y₂O₃坩埚制备真空感应冶炼电极棒。

6.如权利要求4所述的方法，其中所述电渣重熔步骤，采用渣系配比为50%CaF₂-30%SiO₂-13%Al₂O₃-7%CaO的CaF₂-SiO₂-Al₂O₃-CaO低熔点四元渣系制备铸锭。

7.如权利要求4所述的方法，所述锻造步骤包括快锻工艺、精锻工艺、退火工艺，其中所述快锻工艺为梯度变温快锻工艺，其中所述退火工艺为热送退火，冷却速度为55-80℃/h。

8.如权利要求7所述的方法，所述冷却速度为55-60℃/h。

9.如权利要求4所述的方法，其中所述热挤压步骤和热处理步骤中分别热挤压和正火处理后材料在950-500℃内的冷却速率不得低于5℃/min，且应当冷却到60℃以下，方可进行回火处理操作；回火处理后在空气中自然冷却。

10.一种用于钠冷快中子反应堆的部件，所述部件由权利要求1-3中任一项所述的反应堆合金材料制成，且所述部件为构成堆芯燃料组件的过渡段、操作头和/或定位垫块。

11.一种焊接方法，用于将如权利要求10中所定义的过渡段与六角管连接，其中所述焊接方法包括以下步骤：

将所述过渡段与六角管氩弧自熔对接；和

在630℃-720℃的温度下进行热处理，所述热处理的保温时长为20-60min。