一种抗高温腐蚀的锆合金管及其激光表面预氧化方法技术

技术编号:8903765 阅读:277 留言:0更新日期:2013-07-11 00:54
本发明专利技术涉及锆合金材料领域,尤其一种抗高温腐蚀的锆合金管及其激光表面预氧化方法,其特征在于:采用连续激光热源对锆合金管外表面进行扫描,激光扫描时辅助O2与Ar的氧化性混合气体,然后对锆管进行热处理;采用波长范围808nm至10.6um的激光热源对锆管表面进行扫描实现预氧化,激光功率200-600瓦,激光扫描线速度400-600?mm/min,O2在氧化性Ar+O2混合气体中的体积比为70%-90%,混合气体流量5-15?L?/min;对激光预氧化之后的锆管进行热处理,在真空热处理炉内加热至420±5℃保温3小时,然后冷却至280±5℃保温2小时,随后炉冷至室温。本发明专利技术的既能消除锆合金管轧制时产生的表面织构,又能在锆管表面产生致密的ZrO2预氧化薄膜,具有优异的抗高温腐蚀性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锆合金材料领域,尤其核电锆合金材料及其一种激光表面处理工艺。
技术介绍
锆合金具有密度低、比强高、耐腐蚀、加工性能优异、热中子吸收截面低等一系列特点,被广泛用于核反应堆的压力管和燃料包壳。国际核动力技术向高燃耗、长燃料循环周期的发展,为了提高燃料元件的燃耗,达到降低核电成本及达到核动力堆使用要求的目的,这便要求作为燃料元件的包壳材料应当具有更加优异的耐腐蚀性。延长锆合金的工作寿命很大程度上受限于高温耐蚀性能的改善,这便要求锆合金在服役环境条件下具有更加优异的耐腐蚀性。随着我国核电事业的发展,反应堆结构材料和燃料及其相应处理技术的国产化是必然趋势。除了调节锆管合金元素含量及化学成分,优化材质本身并完善热处理工艺之外,锆管的表面处理技术也越来越引起研究开发者的关注。激光表面技术做为一种重要的表面工艺之一,因激光热源的特殊性,其工艺技术自身有许多独特的优势。本专利技术通过激光扫描锆合金表面时,辅助Ar+02氧化性混合气体,既能消除锆合金管轧制时产生的织构,又能在锆管表面产生致密的ZrO2预氧化薄膜,该预氧化膜可阻挡锆合金管服役时氧氢的扩散,从而提高其在高温条件下的抗腐蚀性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗高温腐蚀的锆合金管及其激光表面预氧化方法,其特征在于:采用连续激光热源对锆合金管外表面进行扫描,激光扫描时辅助O2与Ar的氧化性混合气体,然后对锆管进行热处理;采用波长范围808nm至10.6um的激光热源对锆管表面进行扫描实现预氧化,激光功率200?600瓦,激光扫描线速度400?600?mm/min,O2在氧化性Ar+O2混合气体中的体积比为70%?90%,混合气体流量5?15?L?/min;对激光预氧化之后的锆管进行热处理,在真空热处理炉内加热至420±5℃保温3小时,然后冷却至280±5℃保温2小时,随后炉冷至室温。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨胶溪王欣王荣山翁立奎
申请(专利权)人:北京工业大学
类型:发明
国别省市:

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