[发明专利]一种锆合金包壳管材制备工艺

权利要求书

1.一种锆合金包壳管材制备工艺，其特征在于，包括：

(1)N36锆合金经过熔炼、锻造、淬火后制成挤压锭；

(2)挤压锭热挤压成外径为71～79mm、内径为40～50mm的管坯；

(3)管坯第一道次轧制成外径为50～60mm、壁厚为10～11.5mm的管坯，轧制后退火；

(4)再进行3～4道次冷轧，最后制成包壳管材，相邻两道次冷轧之间进行中间退火；

(5)包壳管材最终去应力退火或最终再结晶退火后制成成品管材；

所述步骤(3)中第一道次轧制的变形量控制在51％～75％，减壁减径比控制在1.2～1.5；所述步骤(4)中每道次冷轧变形量控制在60％～85％，最终道次的冷轧减壁减径比不低于1.2。

2.根据权利要求1所述的一种锆合金包壳管材制备工艺，其特征在于，所述步骤(1)的具体步骤为：

在真空自耗电弧炉上进行N36锆合金的三次熔炼，制备出成品N36锆合金铸锭；然后在1000～1150℃条件下将铸锭锻造成外径为180～200mm的棒坯，分切成400mm～600mm长的棒料；将棒料放在1000～1150℃条件下进行均匀化加热保温处理，保温5min～240min后水淬，冷却后的棒料加工成外径为175～195mm的挤压锭。

3.根据权利要求2所述的一种锆合金包壳管材制备工艺，其特征在于，所述均匀化加热保温处理的方式为：

在1000～1150℃进行感应加热，保温5min～20min；或在1000～1150℃条件下进行电阻炉加热，保温100min～240min。

4.根据权利要求1所述的一种锆合金包壳管材制备工艺，其特征在于，所述步骤(2)的具体步骤为：

采用玻璃涂层包覆挤压锭，将挤压锭加热至560～680℃，然后挤压成管坯；挤压的速度控制在≤10mm/s，挤压比控制在6～12。

5.根据权利要求4所述的一种锆合金包壳管材制备工艺，其特征在于，挤压锭的加热方式有两种，一种是采用感应加热至560～680℃，保温5min～20min；另一种是采用电阻炉加热至560～680℃，保温120min～180min。

6.根据权利要求1所述的一种锆合金包壳管材制备工艺，其特征在于，所述步骤(3)中第一道次轧制后的退火温度为540℃～650℃；所述步骤(4)的中间退火的温度为540℃～650℃；所述步骤(5)中的最终去应力退火的温度为400℃～500℃，最终再结晶退火的温度为540℃～650℃。

7.根据权利要求1所述的一种锆合金包壳管材制备工艺，其特征在于，所述步骤(4)和(5)中，累积退火参数A为8.08×10^-21h～1.45×10^-18h，退火后成品管材中第二相平均尺寸小于100nm；其中累积退火参数A的计算公式为：A＝∑t_iexp(-Q/RT_i)，t_i为β相淬火后的退火时间变量，T_i为β相淬火后的温度变量，Q为激活能，R为气体常数，Q/R＝40000K。

8.根据权利要求1所述的一种锆合金包壳管材制备工艺，其特征在于，所述步骤(5)中的成品管材进行精整，精整包括：矫直处理、喷砂处理、抛光处理，所述矫直处理后，成品管材的直线度≤0.25mm/300mm；喷砂处理后，成品管材的内径去除量在2～10μm；抛光处理后，成品管材的外径去除量在5～20μm。