一种反应堆压力容器外壁多孔涂层的制备方法技术

本发明专利技术的目的在于公开一种反应堆压力容器外壁多孔涂层的制备方法，它包括如下步骤：(1)配制喷涂粉末：将不锈钢合金粉末和脱氧剂粉末按一定比例混合，得到喷涂粉末；(2)工件表面处理：采用喷砂机对容器表面进行喷砂处理，去除表面油污和氧化皮；(3)喷涂打底层：喷涂打底层使涂层与基体形成部分冶金结合；(4)喷涂多孔涂层：喷完打底层后应立即进行多孔涂层的喷涂，采用间歇式喷涂，每次喷涂厚度控制在0.1‑0.15mm，由喷涂次数决定多孔涂层的最终厚度；通过调整喷涂工艺参数，获得表层熔化而内核仍保持刚性的半熔型粉粒，刚性内核堆叠构成孔隙骨架，而熔化表层相互融合，保证多孔涂层的结合强度，工艺简单，加工效率高，操作方便。

【技术实现步骤摘要】
一种反应堆压力容器外壁多孔涂层的制备方法
本专利技术涉及一种压力容器外壁多孔涂层的制备方法，特别涉及一种用于压水堆核电厂核反应堆的反应堆压力容器外壁多孔涂层的制备方法。
技术介绍
现有技术制备反应堆压力容器外壁多孔表面主要集中在以下几个方面：一是通过机加工在下封头表面制造出相互连通的凹槽阵列，但机加工会对基体造成不可逆损伤，从而影响下封头在工作时的力学性能，造成安全隐患；二是将铜、铝等金属颗粒与粘结剂混合后涂覆在下封头表面，待粘结剂干燥后颗粒间孔隙形成了多孔涂层，但操作不便，使用时易受粘结剂的耐受温度限制；三是通过冷喷涂技术在下封头表面喷涂不锈钢等耐蚀金属和铝等易腐蚀金属的混合粉末，再通过NaOH等腐蚀性溶液除去易腐蚀金属，从而获得多孔涂层，但腐蚀性溶液亦容易腐蚀下封头基体，从而对基体造成不可逆损伤；四是在事故发生时的冷却水中添加纳米流体，通过事故条件下高温沸腾环境纳米流体颗粒的自然沉淀，形成具有多孔的涂覆结构，但纳米流体颗粒的沉积具有不可控性，无法保证实际事故中能及时沉积出具有良好孔隙结构的多孔涂覆层。因此，特别需要一种反应堆压力容器外壁多孔涂层的制备方法，以解决上述现有存在的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种反应堆压力容器外壁多孔涂层的制备方法，针对现有技术的不足，工艺简单，加工效率高，操作方便。本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种反应堆压力容器外壁多孔涂层的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：(1)配制喷涂粉末：将不锈钢合金粉末和脱氧剂粉末按一定比例混合，得到喷涂粉末；(2)工件表面处理：采用喷砂机对容器表面进行喷砂处理，去除表面油污和氧化皮；(3)喷涂打底层：喷涂打底层使涂层与基体形成部分冶金结合；(4)喷涂多孔涂层喷完打底层后应立即进行多孔涂层的喷涂，采用间歇式喷涂，每次喷涂厚度控制在0.1-0.15mm，由喷涂次数决定多孔涂层的最终厚度。在本专利技术的一个实施例中，喷涂粉末通过氧-乙炔火焰以一定角度喷涂形成多孔涂层。进一步，氧-乙炔火焰的氧气压力为0.4-1.2MPa，乙炔压力为0.02-0.2MPa，乙炔流量为50-500L/h。在本专利技术的一个实施例中，所述多孔涂层的孔隙率为35-55％。在本专利技术的一个实施例中，所述脱氧剂为BNi5等具有类似作用的材料。本专利技术的反应堆压力容器外壁多孔涂层的制备方法，与现有技术相比，通过调整喷涂工艺参数，获得表层熔化而内核仍保持刚性的半熔型粉粒，刚性内核堆叠构成孔隙骨架，而熔化表层相互融合，保证多孔涂层的结合强度，工艺简单，加工效率高，操作方便，实现本专利技术的目的。本专利技术的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。附图说明图1为本专利技术的反应堆压力容器外壁多孔涂层的示意图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。实施例如图1所示，本专利技术的反应堆压力容器外壁多孔涂层的制备方法，它包括(1)配制喷涂粉末：将不锈钢合金粉末和脱氧剂粉末按一定比例混合，得到喷涂粉末；不锈钢合金粉末和脱氧剂粉末的粒度应相当；(2)工件表面处理：采用喷砂机对容器表面进行喷砂处理，去除表面油污和氧化皮；经处理后的表面具备一定的粗糙度，活性提高，可增强涂层附着力；处理后的工件应立即进行喷涂，以防止表面被污染；(3)喷涂打底层：喷涂打底层使涂层与基体形成部分冶金结合，提高结合强度和耐蚀性；(4)喷涂多孔涂层：喷完打底层后应立即进行多孔涂层的喷涂；为防止基体过热，采用间歇式通过氧-乙炔火焰以一定角度喷涂，每次喷涂厚度控制在0.1-0.15mm，由喷涂次数决定多孔涂层的最终厚度。本专利技术的反应堆压力容器外壁多孔涂层的制备方法，由容器基体和表面多孔层构成；表面多孔层以不锈钢合金粉末为主要成分；本专利技术的优点：可喷涂高熔点不锈钢合金，工艺简单，加工效率高，操作方便。本专利技术的反应堆压力容器外壁多孔涂层的制备方法，可制备高熔点金属粉末多孔涂层，主要是通过调整喷涂工艺参数，获得表层熔化而内核仍保持刚性的半熔型粉粒。刚性内核堆叠构成孔隙骨架，而熔化表层相互融合，保证多孔层结合强度。多孔层孔隙率可达到35-55％。火焰温度对涂层孔隙结构影响显著，且不同喷涂材料由于熔点不同，对应的最佳火焰温度不同，故在喷涂实验中应对火焰温度进行定量控制。氧气和乙炔的流量、压力均会影响燃烧火焰的功率。为便于控制，通常保持氧气和乙炔的压力不变，改变乙炔流量，并调整氧气供应量使燃烧火焰呈中性焰，从而改变喷涂火焰温度。本实验为研究火焰温度对涂层孔隙率的影响。各气体参数选择如下：氧气压力：0.4-1.2MPa；乙炔压力：0.02-0.2MPa；乙炔流量：50-500L/h。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内，本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反应堆压力容器外壁多孔涂层的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：/n(1)配制喷涂粉末：/n将不锈钢合金粉末和脱氧剂粉末按一定比例混合，得到喷涂粉末；/n(2)工件表面处理：/n采用喷砂机对容器表面进行喷砂处理，去除表面油污和氧化皮；/n(3)喷涂打底层：/n喷涂打底层使涂层与基体形成部分冶金结合；/n(4)喷涂多孔涂层：/n喷完打底层后应立即进行多孔涂层的喷涂，采用间歇式喷涂，每次喷涂厚度控制在0.1-0.15mm，由喷涂次数决定多孔涂层的最终厚度。/n

【技术特征摘要】
1.一种反应堆压力容器外壁多孔涂层的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：
(1)配制喷涂粉末：
将不锈钢合金粉末和脱氧剂粉末按一定比例混合，得到喷涂粉末；
(2)工件表面处理：
采用喷砂机对容器表面进行喷砂处理，去除表面油污和氧化皮；
(3)喷涂打底层：
喷涂打底层使涂层与基体形成部分冶金结合；
(4)喷涂多孔涂层：
喷完打底层后应立即进行多孔涂层的喷涂，采用间歇式喷涂，每次喷涂厚度控制在0.1-0.15mm，由喷涂次数决定多孔涂层的最终厚度。


2.如权利要求1所述的反应堆压力容器外...

【专利技术属性】
技术研发人员：矫明，徐宏，侯峰，张莉，史志龙，刘晓强，刘润发，徐鹏，
申请(专利权)人：上海核工程研究设计院有限公司，华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31