本发明专利技术公开了一种核能电站氨冷凝器用钛合金叶片的处理工艺，叶片坯料按质量百分比及包括：C：3.3－4.2%，Si：0.2－3.6%，Mn：0.3-1.0%，P<0.1%,S<0.05%,Ni：0.2－3.0%，V：0.2－1.5%，Ti：0.04－0.6%，余为Fe及总量<0.3%的Cr、Co等微量元素；将上述合金材料投入熔炼炉中，并向熔炼炉中投入稀土元素，稀土元素的总重量为上述合金材料的0.20-0.25%；稀土元素中，按重量百分比包含以下组分：Gd：15-18%，Pr：3-5%，Dy：7-9%，Ac：12.5-12.8%，Nd：15-20%，Sm：11-13%，余量为La；本发明专利技术具备耐高温、耐腐蚀、耐磨和润滑性好等优点，铸造过程中减小模具变形和模具磨损程度，进而提高了钛合金叶片的尺寸精度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及核电站用冷凝器的制造
，特别是一种核能电站氨冷凝器用钛 合金叶片的处理工艺。
技术介绍
钛合金是一种特种不锈钢，主要合金元素有铬、钼、钨、钴、铝、钛、硼和锆等等，其 中，铬起到抗氧化和抗腐蚀作用，其它元素起强化作用；镍基合金在850-1300°C高温下具 有较高的强度、抗氧化、抗燃气腐蚀能力等，是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类 合金，不仅应用于航空航天、核反应堆等等，而且广泛应用于能源转换设备的高温零部件例 如前述的换热器及冷凝器；相对于公知的普通不锈钢304,钛合金的耐高温、耐腐蚀和抗氧 化等方面是不锈钢304无法与其媲美的。 核电机组常处于高温、高压、高湿环境，其轴处于连续不断的高速旋转中，因此对 于作为核电机组的重要部件一一冷却器，其材料在耐高温、耐腐蚀、耐磨以及润滑性、适应 性等性能有着非常高的要求；由于核电机组工作运行寿命、检修周期等都要求很长，因此对 冷却器材料的寿命也有严格的要求，即冷却器，尤其是换热管合金需要具备更高的强度和 硬度，以承受较大的单位载荷以及轴颈的周期性载荷冲击和振动。 目前国内的生产厂家难以生产出高性能的换热管合金，只能完全依靠进口，一旦 核电机组的冷却器出现问题时，只能需要等待国外生产商来解决，浪费大量人力、物力和财 力。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种 为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种核能电站氨冷凝器用钛合金叶片的处理工 艺，包括如下具体步骤： ① 选用钛合金叶片坯料，按质量百分比及包括：C:3. 3 - 4. 2%，Si:0. 2 - 3. 6%，Mn: 0? 3-1. 0%，P〈0. 1%,S〈0. 05%,Ni:0? 2 - 3. 0%，V:0? 2 - 1. 5%，Ti:0? 04 - 0? 6%，余为Fe及总 量〈0. 3%的Cr、Co等微量元素；将上述合金材料投入熔炼炉中，并向熔炼炉中投入稀土元 素，稀土元素的总重量为上述合金材料的0. 10-0. 125% ;所述稀土稀土元素中，按重量百分 比包含以下组分：Gd: 15-18%，Pr:3-5%，Dy:7-9%，Ac: 12. 5-12. 8%，Nd: 15-20%，Sm: 11-13%， 余量为La; ② 熔炼炉炉温升至910°C-940°C，待炉料全部融化后进行充分搅拌，并在910°C-940°C 下保温l_3h;将上述合金液体自然冷却至合金液体温度880°C-850 °C，再次加入与步 骤①中同样质量的稀土元素；待合金液体温度降温至800-850°C时进行充分搅拌，并在 800-850°C下加入精炼剂精炼除渣5min-10min; ③ 除渣处理后，将合金液体温度降至745-750 °C并保温20min-30min，将炉温降至 1130-1140°C，加入精炼剂，用氩气进行除气精炼5min-10min，并将合金液体温度恒定在 905-910 °C下进行浇铸； ④ 浇铸后坯料表面用丙酮清洗后，放置在管式置氢炉内，将炉内抽真空至l〇_3Pa，再将 炉内升温至700°C_800°C，保温15分钟，按钛合金叶片坯料的重量百分比充入0. 1-0. 3%的 氢气，充入氢气的流量为lL/min，保温2-4小时，然后将炉内的温度以10°C/min的速度冷 却至室温完成充氢处理； ⑤ 对坯料进行第一次表面吹砂处理，并在钛合金叶片坯料的表面上喷涂钛合金玻璃润 滑剂； ⑤将模具放置于转底式保护气体电炉中预热，预热温度为750°C_800°C，将钛合金叶 片坯料装入预热的模具内，再将模具移至液压机上的电阻炉内升温至850°C-940°C，保温 10-20分钟； ⑦对钛合金叶片预制坯料进行锻造，上模压下速度0. 08mm/s-0.lmm/s，后对置氢钛合 金叶片锻造坯料的表面进行第二次吹砂处理； @对钛合金叶片锻造坯料的表面依次进行清洗、脱氢并置于真空热处理炉内，将炉内 温度升至700-800°C，保温5-6小时，叶片随炉冷却至室温，即得到置氢钛合金锻造叶片。 技术效果：本专利技术中核能电站氨冷凝器用钛合金叶片的处理工艺，能够使得钛合 金叶片的抗拉强度达到lOOMPa以上，布氏硬度能够达到45以上，抗压强度能达到200MPa 以上，屈服强度能够达到95MPa以上；采用本专利技术所设计的工艺处理后的钛合金叶片具备 耐高温、耐腐蚀、耐磨和润滑性好等优点充入氢元素，使得置氢钛合金叶片在锻造时，能降 低锻造温度，从而减小模具变形和模具磨损程度，进而提高了钛合金叶片的尺寸精度。 本专利技术设计了一种核能电站氨冷凝器用钛合金叶片的处理工艺，包括如下具体步 骤： ① 选用钛合金叶片坯料，按质量百分比及包括：C:3. 3 - 4. 2%，Si:0. 2 - 3. 6%，Mn: 0? 3-1. 0%，P〈0. 1%,S〈0. 05%,Ni:0? 2 - 3. 0%，V:0? 2 - 1. 5%，Ti:0? 04 - 0? 6%，余为Fe及总 量〈0. 3%的Cr、Co等微量元素；将上述合金材料投入熔炼炉中，并向熔炼炉中投入稀土元 素，稀土元素的总重量为上述合金材料的0. 20-0. 25% ;所述稀土稀土元素中，按重量百分 比包含以下组分：Gd: 15-18%，Pr:3-5%，Dy:7-9%，Ac: 12. 5-12. 8%，Nd: 15-20%，Sm: 11-13%， 余量为La; ② 熔炼炉炉温升至910°C_940°C，待炉料全部融化后进行充分搅拌，并在910°C_940°C 下保温l_3h;将上述合金液体自然冷却至800-850°C时进行充分搅拌，并在800-850°C下加 入精炼剂精炼除渣5min-10min; ③ 除渣处理后，将合金液体温度降至745-750 °C并保温20min-30min，将炉温降至 1130-1140°C，加入精炼剂，用氩气进行除气精炼5min-10min，并将合金液体温度恒定在 905-910 °C下进行浇铸； ④ 浇铸后坯料表面用丙酮清洗后，放置在管式置氢炉内，将炉内抽真空至l〇_3Pa，再将 炉内升温至700°C_800°C，保温15分钟，按钛合金叶片坯料的重量百分比充入0. 1-0. 3%的 氢气，充入氢气的流量为lL/min，保温2-4小时，然后将炉内的温度以10°C/min的速度冷 却至室温完成充氢处理； ⑤对坯料进行第一次表面吹砂处理，并在钛合金叶片坯料的表面上喷涂钛合金玻璃润 滑剂； ⑤将模具放置于转底式保护气体电炉中预热，预热温度为750°C-800°C，将钛合金叶 片坯料装入预热的模具内，再将模具移至液压机上的电阻炉内升温至850°C-940°C，保温 10-20分钟； ⑦对钛合金叶片预制坯料进行锻造，上模压下速度0. 08mm/s-0.lmm/s，后对置氢钛合 金叶片锻造坯料的表面进行第二次吹砂处理； ③对钛合金叶片锻造坯料的表面依次进行清洗、脱氢并置于真空热处理炉内，将炉内 温度升至700-800°C，保温5-6小时，叶片随炉冷却至室温，即得到置氢钛合金锻造叶片。 本专利技术进一步限定的技术方案是： 进一步的，前述的核能电站氨冷凝器用钛合金叶片的处理工艺，步骤②中按钛合金叶 片还料重量百分比充入〇. 25%本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种核能电站氨冷凝器用钛合金叶片的处理工艺，其特征在于，包括如下具体步骤：选用钛合金叶片坯料，按质量百分比及包括：C：3.3－4.2%，Si：0.2－3.6%，Mn：0.3‑1.0%，P<0.1%,S<0.05%,Ni：0.2－3.0%，V：0.2－1.5%，Ti：0.04－0.6%，余为Fe及总量<0.3%的Cr、Co等微量元素；将上述合金材料投入熔炼炉中，并向熔炼炉中投入稀土元素，所述稀土元素的总重量为上述合金材料的0.10‑0.125%；所述稀土稀土元素中，按重量百分比包含以下组分：Gd：15‑18%，Pr：3‑5%，Dy：7‑9%，Ac：12.5‑12.8%，Nd：15‑20%，Sm：11‑13%，余量为La；熔炼炉炉温升至910℃‑940℃，待炉料全部融化后进行充分搅拌，并在910℃‑940℃下保温1‑3h；将上述合金液体自然冷却至合金液体温度880℃‑850℃，再次加入与步骤中同样质量的稀土元素；待合金液体温度降温至800‑850℃时进行充分搅拌，并在800‑850℃下加入精炼剂精炼除渣5min‑10min；除渣处理后，将合金液体温度降至745‑750℃并保温20min‑30min，将炉温降至1130‑1140℃，加入精炼剂，用氩气进行除气精炼5min‑10min，并将合金液体温度恒定在905‑910℃下进行浇铸；浇铸后坯料表面用丙酮清洗后，放置在管式置氢炉内，将炉内抽真空至10‑3Pa，再将炉内升温至700℃‑800℃，保温15分钟，按钛合金叶片坯料的重量百分比充入0.1‑0.3％的氢气，充入氢气的流量为1L/min，保温2‑4小时，然后将炉内的温度以10℃/min的速度冷却至室温完成充氢处理；对坯料进行第一次表面吹砂处理，并在钛合金叶片坯料的表面上喷涂钛合金玻璃润滑剂；将模具放置于转底式保护气体电炉中预热，预热温度为750℃‑800℃，将钛合金叶片坯料装入预热的模具内，再将模具移至液压机上的电阻炉内升温至850℃‑940℃，保温10‑20分钟；对钛合金叶片预制坯料进行锻造，上模压下速度0.08mm/s‑0.1mm/s，后对置氢钛合金叶片锻造坯料的表面进行第二次吹砂处理；对钛合金叶片锻造坯料的表面依次进行清洗、脱氢并置于真空热处理炉内，将炉内温度升至700‑800℃，保温5‑6小时，叶片随炉冷却至室温，即得到置氢钛合金锻造叶片。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李明祥，朱冬宏，陈道祥，
申请(专利权)人：江苏金源腾峰换热设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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