[发明专利]核电站蒸汽发生器防震条端板材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新材料技术领域的防震条端板材料，特别是一种核电站蒸汽发生器防震条端板材料及其制备方法。具体涉及一种NC15Fe材料，主要用于压水堆核岛CPR1000蒸汽发生器防震条端板材料，还可以用作防震条连接销和防震条固定环材料。

背景技术

能源产业是国民经济的基础，是制约国民经济持续快速发展的重要环节，随着国民经济的发展，人们对生活水平和环保的要求越来越高，因此，大力发展核电事业已成为当今能源开发的主导方向。核电与火力发电及其它新能源相比其优势是显而易见的。蒸汽发生器是压水堆核电站一回路和二回路的枢纽，是分割一回路和二回路的介质的屏障，是核电站关键设备之一，也是核电站装置中发生故障最多的设备之一，蒸汽发生器的工作性能及安全可靠性对于整个糸统的安全稳定运行是至关重要的。一台核电站需设置几台蒸汽发生器，内含数以万计的传热管，高温度压水在管束中流动，供给水沿着管子以垂直的方向流动，同时被加热，然后被汽化，蒸汽进入蒸汽轮机发电，与这些管子接触的流体会引起震动，因震动会导致管子损坏破裂，直致蒸汽发生器损坏，要更换一台蒸汽发生器需2亿美元左右费用，需停堆几个月，造成极大的经济损失。为有效防止管子震动，设置防震条对核电站安全可靠运行起着关键作用。

蒸汽发生器防震条部件包括防震条、防震条端板、防震条连接销及防震条固定环，防震条部件是在高温、高压、强腐蚀环境下使用，对制造防震条部件材料的耐高温强度、耐腐蚀性、抗疲劳、抗蠕变性及可加工性提出了严格要求。目前我国用于制造防震条端板材料仍依赖进口，因此研发制造具有优良的耐腐蚀性、抗疲劳、抗蠕变性及可加工性的防震条端板材料，以替代进口，减少蒸汽发生器故障的发生，对有效提高核电站的经济性和安全可靠性具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有防震条端板材料技术中的不足，提供一种“核电站蒸汽发生器防震条端板材料及其制备方法”。该防震条端板材料用于制造核电站蒸汽发生器防震条端板，该材料价格低、组分设计合理、制造工艺简单，具有优良的耐腐蚀性、抗疲劳、抗蠕变性及可加工性能。其抗拉强度可达750MPa，屈服强度可达350MPa，伸长率A为45％。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：一种核电站蒸汽发生器防震条端板材料，按重量百分比计算，所含成分如下：

C：0.003-0.08％；  Si：0.1-0.4％；  Mn：0.3-0.8％；

P：≤0.015％；     S：≤0.01％；    Cr：14-17％；

N i：72-78％；     Cu：0.05-0.5％； Ti：0.05-0.5％；

A l：0.05-0.5％；  Fe：6-10％；     Xt：0.01-1.0％；

余量为不可避免的杂质。

Si、Mn、Cr、Ni、Cu、Ti、Al、Fe的纯度大于98％，粒度为20-50um。

所述稀土Xt为氟化铈、氟化镧的混合物，其纯度大于98％，粒度为1-10um。

本发明核电站蒸汽发生器防震条端板材料的制备方法，包括如下步骤：

1)按防震条端板材料所含成分的重量百分比计算进行原料配制：

C：0.03-0.08％； Si：0.1-0.4％；  Mn：0.3-0.8％；

P：≤0.015％；   S：≤0.01％；    Cr：14-17％；

N i：72-78％；   Cu：0.05-0.5％； Ti：0.05-0.5％；

Al：0.05-0.5％； Fe：6-10％；     Xt：0.01-1.0％；

余量为不可避免的杂质；

2)将按前述配制的原料装入真空精炼炉中冶炼，精炼期温度控制在1520℃～1580℃，精炼时间40分钟；

3)电渣精炼，精炼期温度控制在1520℃～1580℃，熔炼电压45-50V，熔炼电流2600-2800A；

4)锻造，锻造温度1180℃-950℃，开锻温度1180℃；

5)热轧，热轧温度1190℃-900℃，开轧温度1190℃；

6)正火，正火温度950℃-1060℃，空冷时间1.5小时；

7)多道次进行拉拔→退火→拉拔，得到防震条端板材料成品。

步骤7)中所述的拉拔采用单车进行。

步骤7)中所述的退火，其退火温度为950℃-1050℃，退火保温1小时。。