[发明专利]抗松弛高温弹簧的加工方法

说明书

本申请涉及弹簧加工技术，公开了一种抗松弛高温弹簧的加工方法，采用申请的加工方法制造的弹簧能够长期稳定服役于650～700℃高温中，同时有效抑制高温应力松弛。该加工方法包括：选取预设规格合金冷拔丝材；根据预设弹簧参数将所述合金冷拔丝材绕制成螺旋弹簧；将所述螺旋弹簧在965～995℃温度下进行0.5～1h的固溶处理；以及将固溶处理后的所述螺旋弹簧进行时效处理。

技术领域

本申请涉及弹簧加工技术，特别涉及抗松弛高温弹簧的加工技术。

背景技术

随着我国能源需求的激增，能源缺口问题愈加严重，干净、安全、高效 率的先进核能是解决我国能源问题的最佳方法，大力发展核能也是未来我国 能源结构调整和优化的重要方向。

作为核反应堆堆芯重要组成部分的控制棒组件主要包括棒体组件、引棒 组件两部分。其中棒体组件包括棒头、模拟吸收体、吸收体组件(碳化硼)、 控制棒外套管、控制棒内套管、吸收体压块、压紧弹簧等。其中吸收体组件 与合金热膨胀系数差别较大，因此控制棒吸收体段顶部装有压紧弹簧，用于 补偿辐照及热膨胀下吸收体与合金产生的轴向膨胀差，也可以防止吸收单元 在紧急落棒及运输过程中发生串动。

考虑到核反应堆通常服役年限为10年以上，需要压紧弹簧具有在高温 下长期抗松弛的特性。然而目前并没有650～700℃高温下长期服役的高温弹 簧的应用。例如，Inconel X-750(UNS N07750)合金能够在800℃以下保持 较高的强度以及耐腐蚀性能，但是采用传统的Inconel X-750合金弹簧制造 工艺得到弹簧在650-700℃会出现明显的松弛，导致弹簧在受到长期载荷后 不回弹，使控制棒组件吸收体(碳化硼)的轴向压紧失效。

发明内容

本申请的目的在于提供一种抗松弛高温弹簧的加工方法，采用本申请的 加工方法制造的弹簧能够长期稳定服役于650～700℃高温中，同时有效抑制 高温应力松弛。

本申请公开了一种抗松弛高温弹簧的加工方法，包括：

选取预设规格合金冷拔丝材；

根据预设弹簧参数将所述合金冷拔丝材绕制成螺旋弹簧；

将所述螺旋弹簧在965～995℃温度下进行0.5～1h的固溶处理；

将固溶处理后的所述螺旋弹簧进行时效处理。

在一个优选例中，所述将所述螺旋弹簧在965～995℃温度下进行0.5～ 1h的固溶处理，进一步包括：

将所述螺旋弹簧在980±5℃温度下进行0.5～1h的固溶处理。

在一个优选例中，所述将固溶处理后的所述螺旋弹簧进行时效处理，进 一步包括：

将固溶处理后的所述螺旋弹簧在725～740℃温度下保温16～20h，进行 时效处理。

在一个优选例中，所述将固溶处理后的所述螺旋弹簧进行时效处理，进 一步包括：

将固溶处理后的所述螺旋弹簧在730±2℃温度下保温16～20h，进行时 效处理。

在一个优选例中，所述预设规格合金冷拔丝材为Inconel X-750(UNS N07750)冷拔丝材。

在一个优选例中，所述将所述螺旋弹簧在965～995℃温度下进行0.5～1h的固溶处理之后，还包括：

将固溶处理后的所述螺旋弹簧空冷或者随炉温冷却；

所述将所述固溶处理后的螺旋弹簧进行时效处理，进一步包括：

将空冷或者随炉温冷却的所述螺旋弹簧进行时效处理。

在一个优选例中，所述将所述固溶处理后的螺旋弹簧进行时效处理之后， 还包括：