一种不锈钢壳体的贫铀屏蔽体铸造方法技术

本发明专利技术属于金属贫铀屏蔽体部件制造技术领域，具体涉及一种不锈钢壳体的贫铀屏蔽体铸造方法。壳体的浇注次数为3次：将110-115Kg贫铀金属加热到1250-1300℃时进行第一次浇注，贫铀金属液浇到壳体浇注模具三分之一处停止浇注，通过硝酸清洗然后转到机械加工去除表面氧化铀，之后加冷铀套进行第二次浇注，第二次浇注贫铀金属液重量为240Kg，浇注温度为1250-1300℃，通过硝酸清洗然后转到机械加工去除表面氧化铀，在二次浇注后的模具上方加装圆锥形模具及筛盘进行三次浇注，浇注温度为1250-1300℃至壳体成型；将石墨管安装在源开关浇注模具上部进行浇注。本发明专利技术工艺简单，不会产生大气孔缺陷，外漏剂量率低；贫铀材料价格比钨便宜，经济实用。

Method for casting depleted uranium shield of stainless steel casing

The invention belongs to the technical field of a metal depleted uranium shield component, in particular to a method for casting a uranium depleted shield of a stainless steel casing. The number of housing pouring 3 times: the first pouring 110-115Kg depleted uranium metal is heated to 1250-1300 DEG C, depleted uranium metal liquid poured into the shell mold casting 1/3 stop pouring, cleaning and then transferred to the mechanical processing by nitrate removal of surface oxidation of uranium, uranium after cold set second times pouring, pouring second times of depleted uranium the liquid metal weight is 240Kg, the pouring temperature of 1250-1300, and then go through nitrate cleaning mechanical processing to remove the surface oxide of uranium, with conical die and sieve tray for three times in two times above the pouring mould after pouring, pouring temperature of 1250-1300 DEG C to shell molding; the graphite tube is installed in the upper casting mould for casting source switch. The invention has the advantages of simple process, no large pore defect, low external leakage rate and low price of the uranium material, and is economical and practical.

【技术实现步骤摘要】
一种不锈钢壳体的贫铀屏蔽体铸造方法
本专利技术属于金属贫铀屏蔽体部件制造
，具体涉及一种不锈钢壳体的贫铀屏蔽体铸造方法。
技术介绍
目前，在γ射线屏蔽体市场，主要有铅屏蔽体、钨屏蔽体和贫铀屏蔽体。在使用过程中，铅熔点低(327.4℃)，在火灾或某些特殊情况下铅会融化，引起铅制屏蔽体的损坏，危害人身安全；同时铅质软，强度低，只有13MPa，用铅制备的屏蔽体在运输、安装等过程中容易变形，也不适合精密配装。钨熔点高(3410±20℃)，大尺寸的钨屏蔽体只能通过粉末冶金的方法来制备。由粉末冶金方法制备的材料内部容易产生孔洞，同时具有部分陶瓷的性质，硬度高、脆性大，不适合进行机械加工。而铀制屏蔽体用的都是贫化铀，是铀浓缩厂的附产品，价格比钨材料便宜，屏蔽能力较强且不易变形，使用贫铀材料制备屏蔽体比较经济实用。贫铀材料的民用研究领域，尤其是贫铀材料相比于钨、铅等其他材料，射线吸收系数最大、射线吸收能力最强，制成的贫铀屏蔽体具有屏蔽性强、体积小等特点，已被广泛用于工业探伤、医疗、航天、核电、检验和科研等领域。开展贫铀屏蔽体制造研究可以提高我国工业探伤和射线医疗设备使用的安全性和可靠性，逐步缩小与国际先进国家的技术水平差距，保护自有知识产权的国产探伤机的发展与进步。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种不锈钢壳体的贫铀屏蔽体铸造方法，以满足上述需求。为达到上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：一种不锈钢壳体的贫铀屏蔽体铸造方法，壳体浇注模具外形为圆柱形，靠近圆柱侧壁为含浇道的圆柱形平台，另一侧为浇注部分呈月牙形，壳体浇注模具上方加装有圆锥形模具，其中心为圆柱形孔，圆锥形模具通过筛盘固定；壳体的浇注次数为3次：将110—115Kg贫铀金属加热到1250—1300℃时进行第一次浇注，贫铀金属液浇到壳体浇注模具三分之一处停止浇注，通过硝酸清洗然后转到机械加工去除表面氧化铀，之后加冷铀套进行第二次浇注，第二次浇注贫铀金属液重量为240Kg，浇注温度为1250—1300℃，通过硝酸清洗然后转到机械加工去除表面氧化铀，在二次浇注后的模具上方加装圆锥形模具及筛盘进行三次浇注，浇注温度为1250—1300℃至壳体成型；源开关浇注模具呈两中心圆柱形体重叠式，靠近侧壁为4条圆柱形孔道，将石墨管安装在源开关浇注模具上部进行浇注。所述的不锈钢壳体的贫铀屏蔽体包括：壳体，壳体包括偏心孔以下空腔、中心孔与偏心孔之间空腔及中心孔至顶部；源开关，外形为圆柱体，圆柱体内部带有4个偏心圆孔。所述的壳体浇注模具材料为石墨。第一次浇注时，在壳体底部放置贫铀薄板。本专利技术所取得的有益效果为：铀的熔点(1132℃)适中，可通过熔炼铸造的方法制备铀金属屏蔽体，生产过程主要包括壳体模具方案设计、壳体熔铸工艺方案设计二各大步骤，经过适当处理能够获得较好的机械性能，并具有一定的塑性和韧性，便于加工处理，使用温度条件范围也较广。此外，与钨、铅材料的屏蔽体相比，有以下优势：贫铀对γ射线吸收系数最大，贫铀屏蔽体重量最轻，携带使用方便；铀的铸造工艺简单，不会产生大气孔缺陷，外漏剂量率低；贫铀材料价格比钨便宜，比较经济实用。附图说明图1为壳体结构示意图；图2为源开关产品示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。不锈钢壳体的贫铀屏蔽体铸造包括：(1)不锈钢基体中浇注贫铀，称作壳体，(2)多个偏心孔的贫铀柱，称作源开关。如图1所示，壳体分为三个部分：(1)偏心孔以下空腔部分；(2)中心孔与偏心孔之间空腔部分；(3)中心孔至顶部。如图2所示，源开关产品外形为圆柱体，圆柱体内部带有4个偏心圆孔，在熔铸过程中完成4个偏心圆孔的成型，然后通过机械加工完成精度要求。壳体浇注模具材料为石墨，模具外形为圆柱形，靠近圆柱侧壁为含浇道的圆柱形平台，另一侧为浇注部分呈月牙形；模具上方加装有圆锥形模具，其中心为圆柱形孔，圆锥形模具通过筛盘固定。壳体的浇注次数为3次：将110—115Kg金属加热到1250—1300℃时进行第一次浇注，金属液浇到模具三分之一处停止浇注，通过硝酸清洗然后转到机械加工去除表面氧化铀，之后加冷铀套进行第二次浇注，金属液重量为240Kg，浇注温度为1250—1300℃，通过硝酸清洗然后转到机械加工去除表面氧化铀，在二次浇注后的模具上方加装圆锥形模具及筛盘进行三次浇注，浇注温度为1250—1300℃至壳体成型。为防止第一次浇注时，金属液冲刷不锈钢壳体底部，在壳体底部放置贫铀薄板。源开关铸造模具呈两中心圆柱形体重叠式，靠近侧壁为4条圆柱形孔道，将石墨管安装在模具上部进行浇注。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不锈钢壳体的贫铀屏蔽体铸造方法，其特征在于：壳体浇注模具外形为圆柱形，靠近圆柱侧壁为含浇道的圆柱形平台，另一侧为浇注部分呈月牙形，壳体浇注模具上方加装有圆锥形模具，其中心为圆柱形孔，圆锥形模具通过筛盘固定；壳体的浇注次数为3次：将110—115Kg贫铀金属加热到1250—1300℃时进行第一次浇注，贫铀金属液浇到壳体浇注模具三分之一处停止浇注，通过硝酸清洗然后转到机械加工去除表面氧化铀，之后加冷铀套进行第二次浇注，第二次浇注贫铀金属液重量为240Kg，浇注温度为1250—1300℃，通过硝酸清洗然后转到机械加工去除表面氧化铀，在二次浇注后的模具上方加装圆锥形模具及筛盘进行三次浇注，浇注温度为1250—1300℃至壳体成型；源开关浇注模具呈两中心圆柱形体重叠式，靠近侧壁为4条圆柱形孔道，将石墨管安装在源开关浇注模具上部进行浇注。

【技术特征摘要】
1.一种不锈钢壳体的贫铀屏蔽体铸造方法，其特征在于：壳体浇注模具外形为圆柱形，靠近圆柱侧壁为含浇道的圆柱形平台，另一侧为浇注部分呈月牙形，壳体浇注模具上方加装有圆锥形模具，其中心为圆柱形孔，圆锥形模具通过筛盘固定；壳体的浇注次数为3次：将110—115Kg贫铀金属加热到1250—1300℃时进行第一次浇注，贫铀金属液浇到壳体浇注模具三分之一处停止浇注，通过硝酸清洗然后转到机械加工去除表面氧化铀，之后加冷铀套进行第二次浇注，第二次浇注贫铀金属液重量为240Kg，浇注温度为1250—1300℃，通过硝酸清洗然后转到机械加工去除表面氧化铀，在二次浇注后的模具上方加装圆锥形模具及筛盘进...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉岭，田春雨，邹本慧，康泰峰，王玉敏，郭洪，杜继军，齐向前，王兆松，裴海彬，
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