The invention belongs to the technical design of fuel assemblies, particularly discloses an annular dispersion fuel core blank mold and molding method, die comprises a female die and a core rod, the upper punch and the lower punch, die and mandrel with clearance and lower end of the upper punch and the lower punch end are located in the gap, and the upper punch set the upper end of the core rod external, undershoot head in the lower end of the external core rod, a molding mat is arranged between the upper punch and the lower punch. The method includes the preparation of mixed powder and U3Si2 powder as raw material, the preparation of lubricant, after adjustment of the mould is installed, to suppress the formation of core blank filling, prepared by the method of core wall thickness deviation within 0.10mm, the thickness deviation is 1.7% ~ 2%, wave height in the range of 1%. Core blank size accuracy and surface quality control. At present, the sleeve type dispersed fuel element prepared by annular dispersion fuel core is controlled by less than 20%, and the total qualification rate is over 85%.
【技术实现步骤摘要】
一种环形弥散燃料芯坯成型模具及成型方法
本专利技术属于燃料组件设计技术,具体涉及一种环形弥散燃料芯坯成型模具及成型方法。
技术介绍
套管型弥散燃料元件主要部件为环形弥散燃料芯坯,由U3Si2粉末与铝粉压制而成环形,芯坯与材料为T6061Al端塞和包壳组成复合坯,通过共挤压成形为燃料管。芯坯属于陶瓷型弥散燃料,芯坯成型工艺对芯坯的性能具有极大影响,也决定着燃料管的制造质量。套管型弥散燃料元件,作为我国高通量工程试验堆燃料元件,具有辐照稳定性好、导热性能好、抗腐蚀、能承受应力、使用寿命长、燃耗深等优点。套管型弥散燃料元件芯坯的制备工艺主要包括粉末制备工艺、冷压成型工艺和烧结工艺。U3Si2粉末与铝粉密度比约为4.5,因此芯坯成型后U3Si2粉末均匀弥散在铝基体中就有很大的困难,成型模具设计及成型方法就成了要突破的关键技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种环形弥散燃料芯坯成型模具及方法,能够满足环形弥散燃料芯坯的制备要求,辐照稳定性好、导热性能好。本专利技术的技术方案如下:一种环形弥散燃料芯坯成型模具,包括阴模、位于阴模内的芯杆、上冲头和下冲头,所述的阴模和芯杆具有间隙,所述的上冲头的下端位于间隙内,所述的下冲头的上端位于间隙内,且上冲头套在芯杆的上端外部,下冲头套在芯杆的下端外部,所述的上冲头和下冲头之间设有成型垫。在上述的一种环形弥散燃料芯坯成型模具中:所述的上冲头和下冲头由驱动机构使其在间隙内上下移动。在上述的一种环形弥散燃料芯坯成型模具中:所述的阴模与设在其外部的工作平台固定。在上述的一种环形弥散燃料芯坯成型模具中:所述的上冲头上端设有上压盖。在 ...
【技术保护点】
一种环形弥散燃料芯坯成型模具,包括阴模(4)、位于阴模(4)内的芯杆(5)、上冲头(1)和下冲头(2),其特征在于:所述的阴模(4)和芯杆(5)具有间隙,所述的上冲头(1)的下端位于间隙内,所述的下冲头(2)的上端位于间隙内,且上冲头(1)套在芯杆(5)的上端外部,下冲头(2)套在芯杆(5)的下端外部,所述的上冲头(1)和下冲头(2)之间设有成型垫(3)。
【技术特征摘要】
1.一种环形弥散燃料芯坯成型模具,包括阴模(4)、位于阴模(4)内的芯杆(5)、上冲头(1)和下冲头(2),其特征在于:所述的阴模(4)和芯杆(5)具有间隙,所述的上冲头(1)的下端位于间隙内,所述的下冲头(2)的上端位于间隙内,且上冲头(1)套在芯杆(5)的上端外部,下冲头(2)套在芯杆(5)的下端外部,所述的上冲头(1)和下冲头(2)之间设有成型垫(3)。2.如权利要求1所述的一种环形弥散燃料芯坯成型模具,其特征在于:所述的上冲头(1)和下冲头(2)由驱动机构使其在间隙内上下移动。3.如权利要求1或2所述的一种环形弥散燃料芯坯成型模具,其特征在于:所述的阴模(4)与设在其外部的工作平台(7)固定。4.如权利要求1或2所述的一种环形弥散燃料芯坯成型模具,其特征在于:所述的上冲头(1)上端设有上压盖(6)。5.如权利要求1或2所述的一种环形弥散燃料芯坯成型模具,其特征在于:所述的下冲头(2)的下端设有下压盖(8)和底座(9),下压盖(8)设于下冲头(2)的下端,下压盖(8)与底座(9)固定。6.如权利要求1或2所述的一种环形弥散燃料芯坯成型模具,其特征在于:所述的阴模(4)的外壁上设有凸台,在中间加工有通孔,通孔的内壁上端为倒置的锥面,下端为圆柱面,倒置的锥面上加工有台阶。7.一种环形弥散燃料芯坯成型方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:步骤1、U3Si2粉末与铝粉混和原料制备1)铝粉准备将FLT1铝粉烘干后过320目筛网,FLT3铝粉烘干后过160目筛网;上述两种筛好的铝粉按照配比为1:3进行混合,形成制备好的铝粉;2)U3Si2粉末准备将U3Si2粉末依次经过240目筛网、320...
【专利技术属性】
技术研发人员:邹本慧,韩志华,聂皓,皇泽中,蔡振方,布仁扎力根,
申请(专利权)人:中核北方核燃料元件有限公司,
类型:发明
国别省市:内蒙古,15
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