一种核动力装置堆内构件用焊条的药皮、焊条及制备方法制造方法及图纸

本申请涉及核电焊接材料技术领域，尤其涉及一种核动力装置堆内构件用焊条的药皮、焊条及制备方法；药皮的原料包括：大理石，萤石，金红石，硅灰石，微碳铬铁，金属镍，电解锰，钼铁，铌铁，铝锆合金，稀土，纯碱，海藻酸钠；所述方法包括：混合第一方面所述的药皮的原料，得到药皮粉料；向所述药皮粉料中加入粘结剂，得到混合粉料；向所述焊芯的表面包裹所述混合粉料，并进行分步烘焙，得到焊条；通过控制药皮中的大理石、萤石、金红石、微碳铬铁、钼铁、铌铁、纯碱、海藻酸钠的含量，并引入稀土元素、铝锆合金，利用稀土元素和铝锆合金之间作用，通过设计的药皮成分，能综合的得到符合核动力装置堆内构件所需的高强度和高韧性的焊接要求。内构件所需的高强度和高韧性的焊接要求。内构件所需的高强度和高韧性的焊接要求。

【技术实现步骤摘要】
一种核动力装置堆内构件用焊条的药皮、焊条及制备方法


[0001]本申请涉及核电焊接材料
，尤其涉及一种核动力装置堆内构件用焊条的药皮、焊条及制备方法。

技术介绍

[0002]AP1000核电技术，是一种先进的非能动型压水堆核电技术，也是目前全球核电市场中最安全、最先进的商业核电技术。其中，核动力装置是AP1000核电技术的关键，目前核动力装置是以核燃料代替普通燃料，利用核反应堆内核燃料的裂变反应产生热能并转变为动力的装置。
[0003]随着核电技术的发展和特殊设备制造要求，核动力装置堆内构件配套用焊接材料高性能和国产化应用迫在眉睫，由于核动力装置一般通过多个堆内构件通过焊接的方式组成，但是针对核动力装置堆内构件没有专门的焊条，目前存在有用于焊接耐腐蚀、耐高温持久强度要求较高的不锈钢核电领域关键部位的焊条，但是其力学性能：熔敷金属在焊态常温下的力学性能：Rm＝564MPa、Rp0.2＝403MPa、A＝44％，常温下冲击功KV2值分别为：84J、85J、87J；高温360℃力学性能：Rm＝415MPa、Rp0.2＝302MPa；熔敷金属在610℃
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40h热处理态常温下的力学性能：Rm＝593MPa、Rp0.2＝390MPa、A＝46％，常温下冲击功KV2值分别为：80J、82J、78J；高温360℃力学性能：Rm＝412MPa、Rp0.2＝291MPa；通过该力学性能数据可知，该焊条在焊态和热处理态的室温冲击功都不满足核动力装置堆内构件高强度高韧性的特殊要求。
[0004]因此如何提供一种核动力装置堆内构件用焊条的药皮，以满足核动力装置堆内构件高强度高韧性的要求，是目前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种核动力装置堆内构件用焊条的药皮、焊条及制备方法，以解决现有技术中焊条难以满足核动力装置堆内构件高强度高韧性的要求的技术问题。
[0006]第一方面，本申请提供了一种核动力装置堆内构件用焊条的药皮，以重量份数计，所述药皮的原料包括：大理石：19.0份～23.0份，萤石：22.0份～26.0份，金红石：4.0份～6.0份，硅灰石：7.0份～9.0份，微碳铬铁：13.5份～16.5份，金属镍：4.5份～5.5份，电解锰：2.5份～3.5份，钼铁：0.8份～1.2份，铌铁：0.2份～0.4份，铝锆合金：1.0份～3.0份，稀土：2.0份～3.0份，纯碱：1.0份～1.4份，海藻酸钠：2.2份～2.6份。
[0007]可选的，基于所述大理石的总重，所述大理石的颗粒度满足：80目≥65重量％；和/或，
[0008]基于所述萤石的总重，所述萤石的颗粒度满足：50目≥96重量％；和/或，
[0009]基于所述金红石的总重，所述金红石的颗粒度满足：40目≥97重量％；和/或，
[0010]基于所述硅灰石的总重，所述硅灰石的颗粒度满足：100目≥90重量％；和/或，
[0011]基于所述微碳铬铁的总重，所述微碳铬铁的颗粒度满足：40目≥98重量％；和/或，
[0012]基于所述金属镍的总重，所述金属镍的颗粒度满足：60目≥95重量％；和/或，
[0013]基于所述电解锰的总重，所述电解锰的颗粒度满足：40目≥98重量％；和/或，
[0014]基于所述钼铁的总重，所述钼铁的颗粒度满足：40目≥98重量％；和/或，
[0015]基于所述铌铁的总重，所述铌铁的颗粒度满足：50目≥96重量％；和/或，
[0016]基于所述铝锆合金的总重，所述铝锆合金的颗粒度满足：60目≥97重量％；和/或，
[0017]基于所述稀土的总重，所述稀土的颗粒度满足：80目≥95重量％；和/或，
[0018]基于所述纯碱的总重，所述纯碱的颗粒度满足：80目≥98重量％；和/或，
[0019]基于所述海藻酸钠的总重，所述海藻酸钠的颗粒度满足：140目≥97重量％。
[0020]可选的，基于所述大理石的总重，所述大理石的颗粒度满足：50目≥96重量％；和/或，
[0021]基于所述萤石的总重，所述萤石的颗粒度为30目；和/或，
[0022]基于所述硅灰石的总重，所述硅灰石的颗粒度满足：50目≥97重量％；和/或，
[0023]基于所述微碳铬铁的总重，所述微碳铬铁的颗粒度为30目；和/或，
[0024]基于所述金属镍的总重，所述金属镍的颗粒度我30目；和/或，
[0025]基于所述电解锰的总重，所述电解锰的颗粒度为30目；和/或，
[0026]基于所述钼铁的总重，所述钼铁的颗粒度为30目。
[0027]可选的，基于所述大理石的总重，所述大理石中CaCO3的含量≥96重量％；和/或，
[0028]基于所述萤石的总重，所述萤石中CaF2的含量≥96重量％；和/或，
[0029]基于所述金红石的总重，所述金红石中TiO2的含量≥95.5重量％；和/或，
[0030]基于所述硅灰石的总重，所述硅灰石中CaSiO3的含量≥46.0重量％；和/或，
[0031]基于所述微碳铬铁的总重，所述微碳铬铁中Cr的含量为65重量％～70重量％；和/或，
[0032]基于所述金属镍的总重，所述金属镍中Ni的含量≥99.5重量％；和/或，
[0033]基于所述电解锰的总重，所述电解锰中Mn的含量≥99.5重量％；和/或，
[0034]基于所述钼铁的总重，所述钼铁中Mo的含量为55.0重量％～60.0重量％，所述钼铁中Fe的含量为40.0重量％～45.0重量％；和/或，
[0035]基于所述铌铁的总重，所述铌铁中Nb的含量为50.0重量％～55.0重量％，所述铌铁中Fe的含量为45.0重量％～50.0重量％；和/或，
[0036]基于所述铝锆合金的总重，所述铝锆合金中Al的含量为45.0重量％～50.0重量％，所述铝锆合金中Zr的含量为49.0重量％～51.0重量％；和/或，
[0037]基于所述稀土的总重，所述稀土中稀土元素的含量≥83.0重量％；和/或，
[0038]基于所述纯碱的总重，所述纯碱中Na2CO3的含量≥98.5重量％；和/或，
[0039]基于所述海藻酸钠的总重，所述海藻酸钠中Na2O的含量为9.5重量％～13.0重量％。
[0040]第二方面，本申请提供一种核动力装置堆内构件用焊条，所述焊条包括第一方面所述的药皮和焊芯，所述药皮包覆在所述焊芯的表面。
[0041]可选的，以质量分数计，所述焊芯的化学成分包括：C≤0.007％，Mn：1.5％～2.0％，Si≤0.20％，Cr：21.5％～22.5％，Ni：11.5％～12.5％，Mo≤0.1％，Cu≤0.05％，N≤0.025％，S≤0.005％，P≤0.010％，Co≤0.010％，V≤0.050％，余量为Fe以及不可避免的杂
质。
[0042]可选的，所述药皮和所述焊芯之间通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核动力装置堆内构件用焊条的药皮，其特征在于，以重量份数计，所述药皮的原料包括：大理石：19.0份～23.0份，萤石：22.0份～26.0份，金红石：4.0份～6.0份，硅灰石：7.0份～9.0份，微碳铬铁：13.5份～16.5份，金属镍：4.5份～5.5份，电解锰：2.5份～3.5份，钼铁：0.8份～1.2份，铌铁：0.2份～0.4份，铝锆合金：1.0份～3.0份，稀土：2.0份～3.0份，纯碱：1.0份～1.4份，海藻酸钠：2.2份～2.6份。2.根据权利要求1所述的药皮，其特征在于，基于所述大理石的总重，所述大理石的颗粒度满足：80目≥65重量％；和/或，基于所述萤石的总重，所述萤石的颗粒度满足：50目≥96重量％；和/或，基于所述金红石的总重，所述金红石的颗粒度满足：40目≥97重量％；和/或，基于所述硅灰石的总重，所述硅灰石的颗粒度满足：100目≥90重量％；和/或，基于所述微碳铬铁的总重，所述微碳铬铁的颗粒度满足：40目≥98重量％；和/或，基于所述金属镍的总重，所述金属镍的颗粒度满足：60目≥95重量％；和/或，基于所述电解锰的总重，所述电解锰的颗粒度满足：40目≥98重量％；和/或，基于所述钼铁的总重，所述钼铁的颗粒度满足：40目≥98重量％；和/或，基于所述铌铁的总重，所述铌铁的颗粒度满足：50目≥96重量％；和/或，基于所述铝锆合金的总重，所述铝锆合金的颗粒度满足：60目≥97重量％；和/或，基于所述稀土的总重，所述稀土的颗粒度满足：80目≥95重量％；和/或，基于所述纯碱的总重，所述纯碱的颗粒度满足：80目≥98重量％；和/或，基于所述海藻酸钠的总重，所述海藻酸钠的颗粒度满足：140目≥97重量％。3.根据权利要求2所述的药皮，其特征在于，基于所述大理石的总重，所述大理石的颗粒度满足：50目≥96重量％；和/或，基于所述萤石的总重，所述萤石的颗粒度为30目；和/或，基于所述硅灰石的总重，所述硅灰石的颗粒度满足：50目≥97重量％；和/或，基于所述微碳铬铁的总重，所述微碳铬铁的颗粒度为30目；和/或，基于所述金属镍的总重，所述金属镍的颗粒度我30目；和/或，基于所述电解锰的总重，所述电解锰的颗粒度为30目；和/或，基于所述钼铁的总重，所述钼铁的颗粒度为30目。4.根据权利要求1所述的药皮，其特征在于，基于所述大理石的总重，所述大理石中CaCO3的含量≥96重量％；和/或，基于所述萤石的总重，所述萤石中CaF2的含量≥96重量％；和/或，基于所述金红石的总重，所述金红石中TiO2的含量≥95.5重量％；和/或，基于所述硅灰石的总重，所述硅灰石中Ca...

【专利技术属性】
技术研发人员：白昶，王庆田，刘奇望，何培峰，蒋勇，于天达，杨飞，杜华，黄勇，张渝，邬亲丹，朱明冬，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：