一种锆及锆合金板材通过式酸洗的方法技术

本申请属于锆及锆合金板材的技术领域，具体提出了一种锆及锆合金板材通过式酸洗的方法，其特征在于，包括：S1、将硝酸、氢氟酸和去离子水混合，得到混酸液(3)；S2、将板材放置在传送辊(2)上依次通过第一酸洗区域、第二酸洗区域和第三酸洗区域，并利用所述混酸液(3)酸洗；其中，在第一酸洗区域和第二酸洗区域进行浸泡式酸洗，在第三酸洗区域进行喷淋式酸洗；S3、利用去离子水对酸洗后的板材进行冲洗。本申请的锆及锆合金板材通过式酸洗的方法，避免了传统的槽式酸洗料框与板材接触产生印痕、酸洗气泡局部腐蚀造成的过腐蚀、点坑等缺陷，大幅度提高了板材表面质量，提高了核级锆合金板材的成品率。品率。品率。

【技术实现步骤摘要】
一种锆及锆合金板材通过式酸洗的方法


[0001]本申请涉及锆及锆合金材料加工领域，尤其涉及一种锆及锆合金板材通过式酸洗的方法。

技术介绍

[0002]锆及锆合金的热中子吸收截面小((0.18～0.24)
×
10
‑
28m2)、导热率高、机械性能好、抗腐蚀优良，且具有优异的核性能；锆及锆合金还具有良好的压力加工成型性能、焊接性能以及抗高温高压水性能，因此被广泛用于核反应堆的燃料包壳材料和结构材料。但由于核反应堆使用条件苛刻，对核级锆合金材料有极为严格的表面质量和尺寸精度的要求。作为军工、核电等反应堆中板式元件的锆合金板材，由于成品板材表面直接与核燃料芯体接触，因此，对成品板材表面的洁净度有极高的要求。其中，用于板式元件的锆合金板材，是通过铸锭锻造、淬火、轧制等方式进行生产加工至一定尺寸，再采用剪切和酸洗的方式达到成品状态，其制造过程不仅要考虑材料的各项理化性能、产品尺寸满足技术要求，同时要求成品避免与铜、铝、硅、硫等有害物质接触，保证成品板材表面洁净无污染。因此，核级锆合金板材生产的最后一道工序为酸洗，目的是去除在生产过程中板材表面附着的污染物质，保证最终满足核燃料堆芯反应洁净度的要求。
[0003]然而，目前应用较普遍的锆及锆合板材酸洗方法为槽式酸洗，此种酸洗方法将板材放置于酸洗料架上，再将料架连同物料一起浸入酸洗槽的酸液中，通过控制酸洗时间，以实现板材酸洗。图2所示为槽式酸洗后的实物图，此种酸洗方法虽然可达到表面去除污染物的目的，但板材会出现点坑、过腐蚀、酸洗不均匀的问题。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是提供一种锆及锆合金板材通过式酸洗的方法，为解决现有技术中的槽式酸洗酸洗后的锆及锆合金板材出现点坑、过腐蚀、酸洗不均匀的问题。
[0005]为解决上述技术问题，根据一些实施例，本申请提供一种锆及锆合金板材通过式酸洗的方法，
[0006]S1、将硝酸、氢氟酸和去离子水混合，得到混酸液；
[0007]S2、将板材放置在传送辊上依次通过第一酸洗区域、第二酸洗区域和第三酸洗区域，并利用混酸液酸洗；其中，在第一酸洗区域和第二酸洗区域进行浸泡式酸洗，在第三酸洗区域进行喷淋式酸洗；
[0008]S3、利用去离子水对酸洗后的板材进行冲洗。
[0009]进一步地，在S3步骤之后包括：对冲洗后的板材进行表面干燥。
[0010]进一步地，对冲洗后的板材进行表面干燥，包括：依次利用吸干辊、冷风、热风对板材表面进行干燥。
[0011]进一步地，方法还包括：
[0012]在S2步骤之前，在板材上预设位置测量板材的厚度，得到第一厚度数据；
[0013]在对板材进行表面干燥后，在板材上预设位置测量板材的厚度，得到第二厚度数据；
[0014]基于第一厚度数据和第二厚度数据，计算得到板材的酸洗去除量。
[0015]进一步地，板材规格为δ(0.5～10.0)mm
×
W(30～600)mm
×
L(300～5000)mm，其中，δ表示厚度，W表示宽度，L表示长度。
[0016]进一步地，混酸液按质量份数配比：硝酸为1％～10％、氢氟酸为10％～50％，余量为去离子水；
[0017]利用混酸液酸洗的酸洗效率为0.005～0.03mm/min。
[0018]进一步地，在S2步骤中，板材通过第一酸洗区域、第二酸洗区域和第三酸洗区域的传输速度为0.1～6m/min，传输速度可调节；酸洗温度小于或等于45℃。
[0019]进一步地，在对板材浸泡式酸洗时，混酸液的液面至少高于板材的上表面材5mm。
[0020]进一步地，在第三酸洗区域进行喷淋式酸洗时，每个板材的上、下方各排布4～10酸洗喷嘴进行酸洗，酸洗喷嘴流量为0.5L/min～10L/min。
[0021]进一步地，在S1步骤之后包括：将混酸液通过管路输送至通过式酸洗设备的储酸装置中，储酸装置与混酸液供应槽联通。
[0022]本申请的上述技术方案至少具有如下有益的技术效果：
[0023]本申请的锆及锆合金板材通过式酸洗的方法，避免了传统的槽式酸洗料框与板材接触产生印痕、酸洗气泡局部腐蚀造成的过腐蚀、点坑等缺陷，大幅度提高了板材表面质量，提高了核级锆合金板材的成品率。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1是本申请一个实施例中一种锆及锆合金板材通过式酸洗中浸泡式酸洗和喷淋式酸洗的流程示意图。
[0026]图2是本申请的
技术介绍
中槽式酸洗的锆及锆合金板材清洗后的实物图。
[0027]图3是本申请一个实施例中锆及锆合金板材清洗后的实物图。
[0028]其中，图1至图3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
[0029]1、锆及锆合金板材；2、传送辊；3、混酸液；4、酸洗喷嘴；5、箭头(板材前进方向)。
具体实施方式
[0030]目前，现有技术中存在酸洗后的锆及锆合金板材出现点坑、过腐蚀、酸洗不均匀的技术问题。
[0031]为解决上述问题，本申请一实施例提供了一种锆及锆合金板材通过式酸洗的方法，S1、将硝酸、氢氟酸和去离子水混合，得到混酸液3；S2、将板材放置在传送辊2上依次通过第一酸洗区域、第二酸洗区域和第三酸洗区域，并利用混酸液3酸洗；其中，在第一酸洗区域和第二酸洗区域进行浸泡式酸洗，在第三酸洗区域进行喷淋式酸洗。其中，锆及锆合金板
材1通过传送辊2或夹送辊传送到酸洗区域，板材在酸液中运行，板材与酸液产生相对运动，酸液的反向流动可及时带走板材表面由酸洗反应产生的气泡、杂质；首选使板材通过第一酸洗区域和第二酸洗区域进行浸泡式酸洗，使板材表面均匀与酸液接触反应；传送辊2除了传送作用，在携带混酸液3且滚动的情况下，能够使板材表面部分杂质与板材脱离，并且避免了板材同一位置长时间与夹具接触造成的印痕。板材在第三酸洗区域进行喷淋式酸洗，将剩余杂质通过喷淋的方式冲洗掉，并进一步对板材表面进行均匀酸洗，能够及时冲掉反应产生的气泡。然后，利用去离子水对酸洗后的板材进行冲洗，去除板材表面残留的酸液及酸液与锆及锆合金的反应物，完成冲洗动作。本申请的锆及锆合金板材1通过式酸洗的方法，避免了传统的槽式酸洗料框与板材接触产生印痕、酸洗气泡局部腐蚀造成的过腐蚀、点坑等缺陷，大幅度提高了板材表面质量，提高了核级锆合金板材的成品率。
[0032]实施例一
[0033]如图1所示，本申请提供了一种锆及锆合金板材通过式酸洗的方法，具体步骤如下：
[0034]S1、步骤一、采用硝酸(HNO3)，氢氟酸(HF)、去离子水(DI水)，按DI水：HNO3：HF的体积比为14:10:1的配比在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锆及锆合金板材通过式酸洗的方法，其特征在于，S1、将硝酸、氢氟酸和去离子水混合，得到混酸液(3)；S2、将板材放置在传送辊(2)上依次通过第一酸洗区域、第二酸洗区域和第三酸洗区域，并利用所述混酸液(3)酸洗；其中，在第一酸洗区域和第二酸洗区域进行浸泡式酸洗，在第三酸洗区域进行喷淋式酸洗；S3、利用去离子水对酸洗后的板材进行冲洗。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在S3步骤之后包括：对冲洗后的板材进行表面干燥。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对冲洗后的板材进行表面干燥，包括：依次利用吸干辊、冷风、热风对板材表面进行干燥。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：在S2步骤之前，在所述板材上预设位置测量板材的厚度，得到第一厚度数据；在对所述板材进行表面干燥后，在所述板材上预设位置测量板材的厚度，得到第二厚度数据；基于所述第一厚度数据和第二厚度数据，计算得到所述板材的酸洗去除量。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述板材规格为δ(0.5～10.0)mm
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W(30～600)mm
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【专利技术属性】
技术研发人员：马倩，高博，胡旭坤，段俊婷，徐滨，赵林科，陈永刚，
申请(专利权)人：国核宝钛锆业股份公司，
类型：发明
国别省市：