一种钽锆钢复合板反应釜热处理方法技术

本发明专利技术公开了一种钽锆钢复合板反应釜热处理方法，将钽锆钢复合板反应釜压力容器置于热处理电加热炉中，通过对钽锆钢复合板反应釜容器本身进行工装密封，由炉体外部通入纯度≥99.99％的氩气，采用缓冲缓排、保压稀释置换法，使钽锆钢复合板反应釜内的钽材与锆材处于完全惰性气体保护氛围中进行热处理，当热处理升温至300℃时，采用55～110℃/h的升温速度进行加热，当温度达到555℃±10℃，保温240～270min，然后控制冷却速度55～140℃/h，直到温度降至300℃。本发明专利技术的一种钽锆钢复合板反应釜的热处理方法，可有效避免钽锆钢复合板反应釜内覆层钽材、锆材的高温氧化情况，防止设备热处理过程中活性金属覆层发生氧化，提高设备使用性能，延长使用寿命。

A Heat Treatment Method for Tantalum-Zirconium Steel Composite Plate Reactor

The invention discloses a heat treatment method for tantalum-zirconium steel composite plate reactor. The pressure vessel of tantalum-zirconium steel composite plate reactor is placed in an electric heating furnace for heat treatment. By sealing the container of tantalum-zirconium steel composite plate reactor itself, argon gas with purity more than 99.99% is introduced from the outside of the furnace, and the tantalum in the reactor of tantalum-zirconium steel composite plate is replaced by buffer, slow discharge and pressure-holding dilution. The material and zirconium are heat treated in a completely inert gas atmosphere. When the heat treatment temperature rises to 300 C, the heating rate is 55-110 C/h. When the temperature reaches 555 10 C, the holding time is 240-270 min, then the cooling rate is controlled to 55-140 C/h until the temperature drops to 300 C. The heat treatment method of the tantalum-zirconium steel composite plate reactor can effectively avoid the high temperature oxidation of tantalum and zirconium in the inner layer of the tantalum-zirconium steel composite plate reactor, prevent the oxidation of the active metal coating in the heat treatment process of the equipment, improve the service performance of the equipment and prolong the service life of the equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种钽锆钢复合板反应釜热处理方法
本专利技术涉及钽锆钢复合板反应釜
，具体为一种钽锆钢复合板反应釜热处理方法。
技术介绍
钽是工业上的重要金属材料，具有熔点高、加工性能好、耐腐蚀、蒸汽压低、膨胀系数小等一系列优良性能，在压力容器制造领域有重要应用。但钽材在热处理过程中极容易发生高温氧化，产生一层白色粉状或片层状氧化，导致钽覆层的厚度发生减薄，且耐蚀性或其他使用性能下降。目前钽复合板制压力容器制造过程中，若基层厚度达到了热处理要求，一般压力容器制造厂家会在钽覆层刷上防高温涂料进行热处理覆层保护，采用此方法热处理完成后，覆层表面的涂料特别难以去除，且在去除过程中容易造成覆层的损伤。还有的压力容器制造厂家会采用直接热处理，完成后对氧化的钽覆层进行抛磨、酸洗去除氧化皮，这会造成钽覆层的减薄，影响设备的使用寿命。对于这种钽制复合板压力容器，当需要进行热处理时，目前还没有比较成熟、效果较好的防止钽覆层氧化热处理方法或工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钽锆钢复合板反应釜热处理方法，将钽锆钢复合板反应釜压力容器置于热处理电加热炉中，通过对钽锆钢复合板反应釜容器本身进行工装密封，由炉体外部通入纯度≥99.99％的氩气，采用缓冲缓排、保压稀释置换法，使钽锆钢复合板反应釜内的钽材处于完全惰性气体保护氛围中进行热处理，当热处理升温至300℃时，采用55～110℃/h的升温速度进行加热，当温度达到555℃±10℃，保温240～270min，然后控制冷却速度55～140℃/h，直到温度降至300℃。优选的，所述工装密封包括密封容器上所有与容器内部活性金属覆层连通着的管口。所述气体保护氛围不止局限于氩气，其他的惰性气体均可。优选的，所述缓冲缓排、保压稀释置换法的充气、排气速率、保压时间及置换次数因热处理的设备尺寸大小不一可适当调整。优选的，所述热处理的保温时长、升降温速率根据热处理设备的基层厚度大小需进行调整。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种钽锆钢复合板反应釜的热处理方法，可有效避免钽锆钢复合板反应釜内覆层钽材、锆材的高温氧化情况，防止设备热处理过程中活性金属覆层发生氧化，提高设备使用性能，延长使用寿命。附图说明图1为钽锆钢复合板反应釜热处理方法示意图；图2为钽锆钢复合板反应釜热处理参数曲线图；图3为钽锆钢复合板反应釜设备概况图。图中：1进气管、2管口密封挡板、3管口套筒、4工装筒体、5工装筒体、6出气管、7压力气阀、8泄压阀、9工装筒体密封挡板、10第一支撑鞍座、11第二支撑鞍座、12第三支撑鞍座、13上封头、14上筒体、15下筒体、16下封头。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1一种钽锆钢复合板反应釜热处理方法，将钽锆钢复合板反应釜压力容器置于热处理电加热炉中，通过对钽锆钢复合板反应釜容器本身进行工装密封，由炉体外部通入纯度≥99.99％的氩气，采用缓冲缓排、保压稀释置换法，使钽锆钢复合板反应釜内的钽材处于完全惰性气体保护氛围中进行热处理，当热处理升温至300℃时，采用55～110℃/h的升温速度进行加热，当温度达到555℃±10℃，保温240～270min，然后控制冷却速度55～140℃/h，直到温度降至300℃。所述工装密封包括密封容器上所有与容器内部活性金属覆层连通着的管口。所述气体保护氛围不止局限于氩气，其他的惰性气体均可。所述缓冲缓排、保压稀释置换法的充气、排气速率、保压时间及置换次数因热处理的设备尺寸大小不一可适当调整。所述热处理的保温时长、升降温速率根据热处理设备的基层厚度大小需进行调整附图中的实例钽锆钢复合板反应釜设备主要包括上封头13、上筒体14、下筒体15、下封头16组成。上封头13为锆/钛/钢复合板；上筒体14为钽/锆/钛钢复合板；下筒体为钽/钛/钢复合板；下封头为钽/钛/钢复合板。本申请为保证釜体内部活性金属锆、钽覆层在设备热处理过程中不发生高温氧化，特专利技术出以下热处理工艺方法及技术手段，具体如下：热处理装置主要包括进气管1、管口密封挡板2、管口套筒3、工装筒体4、工装筒体5、出气管6、压力气阀7、泄压阀8、工装筒体密封挡板9以及第一支撑鞍座10、第二支撑鞍座11、第三支撑鞍座12。进气管1采用碳钢管，规格及长度按设备整体进炉后距离炉体通气处距离进行实配，并要和供气端接口匹配；进气管1的一端插入管口密封挡板2中，另一端通向炉体外部接供气端口；进气管1与管口密封挡板2之间采用手工焊从盲板外侧焊牢；管口密封挡板2与管口套筒3先对中组焊完成，采用手工焊从内外两侧焊牢；管口套筒3罩住下封头16上的设备管口，与下封头基层之间采用手工焊从外侧焊牢；工装筒体4下封头16之间同轴组对点焊固定后，可采用手工焊进行断续焊接；工装筒体5与上封头13之间同轴组对点焊固定后，采用手工焊连续焊接；工装筒体密封挡板9与工装筒体5之间采用手工焊密封焊牢，连续焊接；出气管6采用碳钢管，规格积长度按设备整体进炉后距离炉体通气处距离进行实配，并在炉体外侧连接尺寸匹配的压力气阀7和泄压阀8；出气管6的一端插入工装筒体5顶部，另一端通向炉体外部；出气管6与工装筒体密封挡板9之间采用手工焊从挡板外侧焊牢；通过以上方法，利用设备本体完成釜体内部密封。第一支撑鞍座10、第二支撑鞍座11、第三支撑鞍座12按附图1摆放至合适位置，防止釜体在热处理过程中发生设备变形或位置变动等问题。内部密封完成后，进入惰性气体置换阶段。先将炉体外侧的泄压阀8关闭，利用进气管1对釜体内部进行充氩气(Ar.)操作，充氩气过程中采用较慢流量充气，此时釜体内部压力会逐渐增大，并在压力气阀7上显示出压力值，当压力气阀7上的压力值达到0.1MPa时，关闭充氩，此时进行保压处理，保压静置5-10min后，打开泄压阀8，并采用较慢的流量排气，直至压力气阀7上显示压力值为0，关闭泄压阀8；然后采用同样的方式进行第二次充氩气、保压、排气过程；将此过程进行3-5次即可，在这过程中，釜体内的空气会被不断的稀释置换，最终釜体内的空气大部分都会被置换干净，釜体内只剩余惰性氩气和极少部分的空气，不会在热处理过程中对活性金属覆层氧化产生损害性氧化。这就是本申请提出的缓冲缓排、保压稀释置换法。对于检测釜体内部的空气是否已被置换干净，本申请提出火星检气法进行验证。因泄压阀8的出气端存在气流影响，气体置换过程中无法采用明火对出气端的气氛进行判断，所以采用一根带火星的木炭，伸至出气端的气氛内，如果火星立即熄灭，则说明釜体内的空气以被基本转换干净，采用此方法检验快速简便，而且更适用于工厂环境。当然也可以采用其他的气氛检测手段对置换排出的气体进行检测均可。换气及检测完成后，进入热处理阶段。对电加热炉通电加热，采用降温延保的热处理工艺方式对设备进行热处理。设备室温进炉加热升温，当温度升至300℃控制加热的升温速度，在55～110℃/h的升温速度范围内尽量采用快速加热，至温度达到555℃±10℃，进入保温阶段，保温240～270min。在此升温加热过程中，因釜体内部密封，充满了惰性气体，温度升高气体膨胀使釜体内部压力增大，此过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钽锆钢复合板反应釜热处理方法，其特征在于，将钽锆钢复合板反应釜压力容器置于热处理电加热炉中，通过对钽锆钢复合板反应釜容器本身进行工装密封，由炉体外部通入纯度≥99.99％的氩气，采用缓冲缓排、保压稀释置换法，使钽锆钢复合板反应釜内的钽材处于完全惰性气体保护氛围中进行热处理，当热处理升温至300℃时，采用55～110℃/h的升温速度进行加热，当温度达到555℃±10℃，保温240～270min，然后控制冷却速度55～140℃/h，直到温度降至300℃。

【技术特征摘要】
1.一种钽锆钢复合板反应釜热处理方法，其特征在于，将钽锆钢复合板反应釜压力容器置于热处理电加热炉中，通过对钽锆钢复合板反应釜容器本身进行工装密封，由炉体外部通入纯度≥99.99％的氩气，采用缓冲缓排、保压稀释置换法，使钽锆钢复合板反应釜内的钽材处于完全惰性气体保护氛围中进行热处理，当热处理升温至300℃时，采用55～110℃/h的升温速度进行加热，当温度达到555℃±10℃，保温240～270min，然后控制冷却速度55～140℃/h，直到温度降至300℃。2.根据权利要求1所述的一种钽锆钢复合板反应釜热处理方...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙修圣，杜永勤，刘鸿彦，刘福华，李卫华，陈本汕，
申请(专利权)人：南京宝色股份公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32