一种铅合金液态金属冷却快堆用不锈钢包壳管及制造方法技术

本发明专利技术公开了一种铅合金液态金属冷却快堆用不锈钢包壳管，该不锈钢包壳管按重量百分比包括以下组分：C：0.04～0.07%，Si：0.40～0.60%，Mn：1.40～1.90%，P≤0.010%，S≤0.010%，Cr：14.50～16.50%，Ni：14.5～15.5%，Mo：1.50～2.50%，Ti：0.30～0.60%，N：0.004～0.012%，Cu≤0.03%，Al≤0.05%，B：0.002～0.005%，V：0.15～0.21%，Co≤0.03%，Nb+Ta≤0.3%，W≤0.03%，Ca≤0.005%，Zr≤0.03%，H≤0.0005%，O≤0.0025%，As≤0.005%，Ti/C=5～7，余量为Fe及其他微量元素，以上各组分之和为100%；本发明专利技术提供一种具有成本低廉、显微组织、力学性能、尺寸精度及表面质量良好的用于铅合金液态金属冷却快堆燃料组件的不锈钢包壳管及制造方法，解决不锈钢包壳管的制造工艺问题，以满足燃料组件的使用要求。

A stainless steel clad tube for liquid metal cooled fast reactor with lead alloy and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
一种铅合金液态金属冷却快堆用不锈钢包壳管及制造方法
本专利技术涉及一种铅合金液态金属冷却快堆用不锈钢包壳管及制造方法，用于铅合金液态金属冷却快堆燃料组件用。
技术介绍
核能作为一种可大规模代替化石燃料的清洁能源，在世界能源结构中占有非常重要的地位。1999年6月，美国能源部(DepartmentofEnergy,DOE)核能、科学与技术办公室首次提出了第四代核电站(以下简称第四代核电)的倡议。2001年7月，上述九国成立了第四代核能系统国际论坛(GenerationIVInternationalForum,GIF)并签署了协议。2002年9月19日至20日在东京召开的GIF会议上，与会的10个国家在上述94个概念堆的基础上，一致同意开发以下六种第四代核电站概念堆系统，即气冷快堆系统、铅基合金液态金属冷却快堆系统、熔盐反应堆系统、液态钠冷快堆系统、超高温气冷堆系统、超临界水冷堆系统。2016年9月18至21日，由中科院核能安全技术研究所主办的第五届“国际核能与可再生能源会议”（以下简称NURER）在合肥召开。中科院核安全所所长吴宜灿在接受本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铅合金液态金属冷却快堆用不锈钢包壳管，其特征在于，该不锈钢包壳管按重量百分比包括以下组分：C：0.04～0.07%，Si：0.40～0.60%，Mn：1.40～1.90%，P≤0.010%，S≤0.010%，Cr：14.50～16.50%，Ni：14.5～15.5%，Mo：1.50～2.50%，Ti：0.30～0.60%，N：0.004～0.012%，Cu≤0.03%，Al≤0.05%，B：0.002～0.005%，V：0.15～0.21%，Co≤0.03%，Nb+Ta≤0.3%，W≤0.03%， Ca≤0.005%，Zr≤0.03%，H≤0.0005%，O≤0.0025%，As≤0....

【技术特征摘要】
1.一种铅合金液态金属冷却快堆用不锈钢包壳管，其特征在于，该不锈钢包壳管按重量百分比包括以下组分：C：0.04～0.07%，Si：0.40～0.60%，Mn：1.40～1.90%，P≤0.010%，S≤0.010%，Cr：14.50～16.50%，Ni：14.5～15.5%，Mo：1.50～2.50%，Ti：0.30～0.60%，N：0.004～0.012%，Cu≤0.03%，Al≤0.05%，B：0.002～0.005%，V：0.15～0.21%，Co≤0.03%，Nb+Ta≤0.3%，W≤0.03%，Ca≤0.005%，Zr≤0.03%，H≤0.0005%，O≤0.0025%，As≤0.005%，Ti/C=5～7，余量为Fe及其他微量元素，以上各组分之和为100%。


2.一种如权利要求1所述的铅合金液态金属冷却快堆用不锈钢包壳管的制造方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（一）冶炼
包壳管材料采用双真空工艺冶炼，即真空感应+真空自耗，采用真空感应冶炼浇铸成Ф430mm的钢锭，然后真空自耗成Ф508mm的钢锭；
（二）锻造
将步骤（一）得到的钢锭进行表面剥皮，然后采用多火方式在2000吨快锻机上进行锻造得到圆管坯，锻造总延伸系数不小于3，锻造后规格为Ф80mm，头部切除率＞4%，尾部切除率＞6%；
（三）热穿孔
将步骤（二）得到的圆管坯进行剥皮，剥皮深度为1.5～2.0mm，然后在带锯床上切割定尺，再在圆管坯的一端钻定心孔，然后在斜轧穿孔机组上进行热穿孔得到荒管，热穿孔后荒管规格为Ф80×7.5mm；
（四）酸洗
将步骤（三）得到的热穿孔荒管进行矫直，切除头尾缺陷及去除毛刺，然后采用5～8%氢氟酸+10～15%硝酸的混合溶液在60±5℃下进行酸洗，热穿孔荒管在入缸和出缸时均应倾斜，酸洗时间30～60min，每10min起吊一次，并用高压水冲洗钢管内壁；
（五）表面检验及修磨
将步骤（四）得到的不锈钢管进行内外表面检验、修磨，再进行内外通抛；
（六）冷轧及热处理
将步骤（五）得到的不锈钢管采用LG60轧机进行2个道次冷轧，每个道次冷轧后均进行去油并在连续式辊底炉中进行固溶热处理，然后进行矫直、酸洗、内外表面检验、修磨、内外抛光；
采用LG30轧机进行1个道次冷轧，然后进行去油并在纯氢保护光亮热处理炉中进行固溶热处理，再进行矫直、内外表面检验、修磨、内外抛光；
再采用LD30三辊冷轧管机进行2个道次冷轧，每个道次冷轧后进行去油并在纯氢保护光亮热处理炉中进行固溶热处理，再进行矫直、内外表面检验、修磨、内外抛光；
最后采用LB63冷拔管机进行1次冷拔成型，然后进行去油、矫直、内外表面检验，得到成品管；
（七）检验
将步骤（六）得到的成品管逐支进行超声波检验，超声波检测标样人工缺陷尺寸为0.04mm×3mm×0.08mm；
（八）清洁
外表面清洁：逐支用蘸有丙酮或酒精的棉布擦拭成品管外表面，直至外表面无油污和异物所造成的的色斑，最后用干燥的白色棉布擦拭干净；
内表面清洁：逐支用蘸有丙酮或酒精白色羊毛毡塞用高压氮气吹入成品管管孔内进行清洁，直至清理后的羊毛毡塞表面无油污和异物所造成的的色斑，最后用干燥的羊毛毡塞或白色棉布吹干；
（九）标识及包装
采用条形码标识的方式对每支成品包壳管进行套管标识；
标识后立即用塑料塞牢固密封两端，并采用五氯乙烯塑料袋逐支进行套装，然后将包壳管进行捆扎后放入木箱内。


3.根据权利要求2所述的铅合金液态金属冷却快堆用不锈钢包壳管制造方法，其特征在于：所述步骤（三）中，通过在圆管坯的一端钻直径为Ф12±2mm的定心孔，然后在斜轧穿孔机组上进行热穿孔，加热温度为1130～1170℃，加热时间100～120min，保温时间10～15min，导板间距79mm，轧辊间距69mm，热穿孔后荒管规格为Ф80×7.5mm，冷却方式为水冷，外径偏差控制在±3%，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高佩，蒋吉超，王锋，
申请(专利权)人：江苏银环精密钢管有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32