[发明专利]钨电阻管发热体的制备方法

摘要

本发明属于反应堆工程技术领域，公开了一种用于反应堆堆外发电试验的钨电阻管发热体的制备方法。该方法是利用化学气相沉积和电火花线切割结合的方法对钨电阻管发热体进行制备，包括的步骤为基体管的选择及表面预处理、化学气相沉积钨涂层、钨‑紫铜复合管的精密加工、基体管的化学溶蚀、超声清洗及退火步骤。该方法能够解决了密集开槽的钨电阻管制备难题，制备的钨电阻管发热体纯度高、残余应力小。

主权项

钨电阻管发热体的制备方法，其特征在于，该方法是利用化学气相沉积和电火花线切割结合的方法对钨电阻管发热体进行制备，其包括以下步骤：(1)基体管的选择及表面预处理选用壁厚为0.8～1mm的紫铜管作为基体管，紫铜管的长度大于所需钨电阻管发热体的长度，其中紫铜管的中间部分用以化学气相沉积钨涂层；紫铜管中间部分的外径与所需钨电阻管的内径一致且紫铜管两端的外径大于中间部分的外径；(2)化学气相沉积钨涂层将整个紫铜管竖直立于已经抽真空的化学气相沉积装置内，然后通入WF6和H2气体进行还原反应，在紫铜管外表面沉积出高纯钨涂层，其中钨涂层的厚度大于待制备的钨电阻管的厚度，得到钨‑紫铜复合管；该化学气相沉积过程采用内加热的方法，在紫铜管内部穿入电加热丝以对紫铜管外表面加热，且控制紫铜管外表面的温度为490～680℃；(3)钨‑紫铜复合管的精密加工将步骤(2)得到的钨‑紫铜复合管按照所需长度切割，然后以紫铜管的内圆为基准，穿入支撑芯棒，将两端内孔同心装卡固定，利用氧化铝砂轮对钨‑紫铜复合管件的钨管外圆进行精细研磨，达到钨电阻管对壁厚的要求；研磨后的工件采用电火花线切割方式在钨‑紫铜复合管表面沿轴向切割出电阻槽，在切割过程中利用分度头确定各电镀槽圆周角度和位置；(4)基体管的化学溶蚀该化学溶蚀分为两个步骤，步骤①：利用体积分数为40％的硝酸将钨‑紫铜复合管中的紫铜基体管溶蚀；步骤②：用体积分数20％的氢氧化钠溶液加热煮洗；(5)超声清洗将步骤(4)得到的钨电阻管利用去离子水超声清洗，清洗后利用酒精脱水并吹干；(6)退火在高温真空炉中对钨电阻管进行去应力退火处理，得到所需钨电阻管发热体；步骤(3)所述的电火花线切割是在钨‑紫铜复合管表面沿轴向切割出126道宽度0.3mm的电阻槽，每条电阻槽沿圆周均分三段，每段之间留有2mm连接段，在圆周上呈三点支撑结构，相邻两条电阻槽之间的切割位置沿圆周互错60°角度，间距为2mm。