[发明专利]一种核电用密封室的制备方法

说明书

本发明属于冶金技术领域，尤其涉及一种核电用密封室的制备方法。本发明提供的核电用密封室的制备方法采用电渣重熔工艺制备原材料钢锭，工艺流程具体为：材料成分优化，生产电极，电渣重熔，锻造成型，锻后处理，性能处理，试料模拟消除应力热处理，产品加工。本发明提供的密封室采用的含Cu马氏体不锈钢是一种核主泵用材料，该合金综合性能相对优良，H、O、N等有害气体元素要求低，具有相对高的初熔温度，良好的强度及韧性指标，以及较好的抗冷热疲劳性能。本发明提供的密封室制备方法得到的密封室能够满足C3/C4项目核主泵用密封室锻件产品的需求，所生产的密封室产品无论在外形尺寸方面还是产品综合性能方面均可达到其技术性能要求。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，尤其涉及一种核电用密封室的制备方法。

背景技术

本发明中密封室部件属于我国援建巴基斯坦恰西玛C3/C4项目中核主泵主设备的关键部件，C3/C4项目所采用的核电技术是中国自主研发，具有创新性。近年来我国已经确立了核电产业的战略性地位，根据中国核电中长期发展规划的要求，要加强现代能源产业的建设，在确保安全的基础上高效发展核电，构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系。这不但对解决长期性的能源紧张有积极意义，而且也是一个国家科学技术发展和国民经济基础实力的综合体现。目前国内核电产业的发展，在已建成和在建的核电机组中，很多核心技术及设备是从国外进口的，特别是核主泵自主国产化水平较低，限制了核主泵的发展，因此核电关键设备必须依靠自主研发、自主创新来进行国产化，这是发展核电的必由之路。

密封室是核主泵中压力边界核一级的重要部件，它长期工作在核岛中，在高温、高湿、强中子辐照的恶劣腐蚀环境中服役，功能是直接与高温、高压、高辐射冷却剂接触，防止泄露，这样就要求其材料具有很高的性能指标，如力学性能、金相组织、无损指标等；同时，密封室的尺寸及重量在核主泵中是同材料中最大的部件。目前国内很少有厂家能够生产此项目中的核主泵用密封室部件产品，因此研究一种核电用密封室的制备方法是亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术无法生产C3/C4项目核主泵用密封室的问题，本发明的目的在于提供一种核电用密封室的制备方法，解决了现有技术无法生产C3/C4项目核主泵用密封室的问题，实现其在核主泵上的应用，并推广于其它核电项目。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种核电用密封室的制备方法，具体包括以下步骤。

步骤1、材料电渣用母材电极的成分按重量百分比计控制在：Ni 4.35-4.50％，Cr15.90-16.10％，Cu 3.70-3.85％，Mn 0.40-0.50％，Si 0.30-0.45％，C 0.03-0.05％，Nb0.25-0.28％，Co≤0.05％，Al≤0.05％，P≤0.015％，余量为Fe，H≤1.2ppm，O≤45ppm，N≤130ppm；电极电渣尺寸为Φ910～950mm的电渣钢锭，电渣过程中熔炼电流控制为16000-17500A，重熔电压控制为78-93V；电渣过程中的渣料选用预熔渣。

步骤2、当所述电渣钢锭熔炼完成且成分满足步骤1要求后，进行锻造；锻造始锻温度为1160±20℃，终锻温度为950±15℃；锻造高温区进行大变形量变形，每次压下量为30-50mm；锻造低温区进行相对小变形量变形，每次压下量为20-30mm。

步骤3、所述步骤2完成后对锻坯进行正回火处理；正火处理温度1040±15℃对坯料保温8-8.5h，随后空冷；正火处理完成后对坯料进行机回火处理，回火处理温度650±10℃对坯料保温18-18.5h，随后空冷。

步骤4、所述步骤3完成后，对密封室锻件进行固溶时效的性能热处理，固溶温度1040±15℃对坯料保温11-11.5h，随后液体冷却到室温；时效处理温度615±10℃对坯料保温20-20.5h，随后空冷到室温。

步骤5、所述步骤4完成后，对密封室锻件进行机加工处理，并对其两端切取试料，之后对试料进行焊后模拟消除应力热处理。