一种用于核反应堆堆芯结构钎焊的Zr-Ni钎料及其制备方法和应用技术

一种用于核反应堆堆芯结构钎焊的Zr‑Ni钎料及其制备方法和应用，本发明专利技术涉及一种Zr‑Ni钎料及其制备方法和应用。本发明专利技术为了解决现有的用于反应堆Zr4合金结构件钎焊的钎料中Be元素具有剧毒的问题。本发明专利技术Zr‑Ni钎料按质量比由82％～84％的Zr和余量的Ni制备而成。制备方法：称取原料并清洗和烘干，然后置于坩埚中；进行电弧熔炼，切割成片，即完成。本发明专利技术Zr‑Ni钎料与Zr‑Be钎料熔点相近，能够降低钎焊温度，钎料中Ni元素无毒，更容易加工生产及使用。本发明专利技术Zr‑Ni钎料适用于焊接Zr4合金。

Zr-Ni brazing filler metal for core structure brazing of nuclear reactor and its preparation method and Application

The invention relates to a Zr Ni solder used for brazing nuclear reactor core structure, a preparation method and application thereof, and the invention relates to a Zr Ni solder and a preparation method and application thereof. The invention solves the problem that the element Be in the brazing filler metal used for brazing Zr4 alloy structural parts of reactor is highly toxic. The Zr-Ni solder is prepared from 82%-84% Zr and residual Ni by mass ratio. The preparation method: weighing raw materials, cleaning and drying, and then putting them into crucible; conducting arc melting, cutting into pieces, that is, complete. The Zr_Ni solder of the invention has the similar melting point with the Zr_Be solder, can reduce the brazing temperature, the Ni element in the solder is non-toxic, and is easier to process, produce and use. The Zr Ni solder of the invention is suitable for welding Zr4 alloy.

【技术实现步骤摘要】
一种用于核反应堆堆芯结构钎焊的Zr-Ni钎料及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种Zr-Ni钎料及其制备方法和应用。
技术介绍
近年来，随着全球经济的快速发展，煤、石油、天然气等化石能源大量消耗，由此引起的能源危机已引起广泛关注。而核能作为安全、清洁、经济且可以大规模利用的能源形式，在全球范围内逐渐被认可，为解决能源问题带来了希望。在过去的几十年中，各国都在大力发展核电技术，反应堆的结构也在不断的优化。在目前的水冷反应堆中，Zr4合金是十分重要的堆芯结构材料，它具有热中子吸收截面小、热导率高、力学性能适中等优势，常被用作燃料棒包壳、导向管燃料元件定位支架等。而由于反应堆结构对构件尺寸精度及形状有着的较高要求，因此常用焊接结构。对于这些的焊接结构，高温钎焊不仅可以保持其精度要求，并且适合大规模应用，拥有明显的技术优越性。在钎焊技术中，钎料的选择是尤为重要的。对于反应堆中的Zr4合金焊接结构件，通常采用Zr基钎料，目的是使焊缝组织与Zr4合金母材保持相似的耐辐照性及耐腐蚀性。目前广泛应用于反应堆Zr4合金结构件钎焊的钎料为Zr-Be钎料，其共晶点成分的熔点为965℃，钎焊温度在1000℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于核反应堆堆芯结构钎焊的Zr‑Ni钎料，其特征在于：用于核反应堆堆芯结构钎焊的Zr‑Ni钎料按质量百分比由82％～84％的Zr和余量的Ni制备而成。

【技术特征摘要】
1.一种用于核反应堆堆芯结构钎焊的Zr-Ni钎料，其特征在于：用于核反应堆堆芯结构钎焊的Zr-Ni钎料按质量百分比由82％～84％的Zr和余量的Ni制备而成。2.如权利要求1所述的用于核反应堆堆芯结构钎焊的Zr-Ni钎料的制备方法，其特征在于：该制备方法按照以下步骤进行：一、按照元素的质量百分比称取82％～84％的金属Zr和余量的金属Ni作为原料，原料清洗并烘干，然后置于电弧熔炼炉的铜坩埚中；二、电弧熔炼炉洗气处理；①、首先将电弧熔炼炉抽真空至(0.9～1)×10-1Pa，然后通入氩气至真空度为0.9～1MPa；②、重复步骤①操作2～4次，最后通入氩气至真空度为4.5～5MPa；三、进行电弧熔炼3～4次，在电弧熔炼过程中进行磁力搅拌，得到钎料合金铸锭，最后将钎料合金铸切割成片并用砂纸打磨，即得到钎料片。3.根据权利要求2所述的用于核反应堆堆芯结构钎焊的Zr-Ni钎料的制备方法，其特征在于：步骤一所述原料清洗时采用的清洗剂为酒精。4.根据权利要求2所述的用于核反应堆堆芯结构钎焊的Zr-Ni钎料的制备方法，其特征在于：步骤三所述砂纸为600#砂纸。5.根据权利要求2所述的用于核反应堆堆芯结构钎焊的Zr-Ni钎料的制备方法，其特征在于：步骤三所述电弧熔炼时的电流190～200A，每次熔炼时间为30～40s。6.如权利要求1所述的用于核反应堆堆芯结构钎焊的Zr-Ni钎料在Zr4合...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，漆秦，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23