核电站反应堆控制棒驱动机构12Cr13管坯的制造方法

摘要

本发明公开一种核电站反应堆控制棒驱动机构12Cr13管坯的制造方法，目的是解决生产成本高，棒材夹杂物水平低、力学性能难以满足核电驱动杆标准要求的问题。本发明技术方案是利用现有设备，采用电弧炉+LF+VOD/VHD→电渣炉重熔冶炼→轧制成材→调质热处理工艺，其中化学成分满足标准要求，且各元素配比合理；冶炼过程脱氧效果要好，以降低夹杂物级别；控制加工过程轧制比保证晶粒度；经过合理的淬火+回火热处理获得较高的强度、良好的塑韧性和适宜的硬度。本发明有益效果是：利用现有设备、采用新工艺，低成本制造高质量12Cr13长管坯棒材，使其性能满足核电站反应堆控制棒驱动机构驱动杆标准要求。

主权项

一种核电站反应堆控制棒驱动机构12Cr13管坯的制造方法，其特征在于：所述制造方法是采用电弧炉+LF+VOD/VHD→电渣炉重熔冶炼→轧制成材→调质热处理→剥皮加工工艺；所述采用电弧炉+LF+VOD/VHD炉冶炼，其中：电弧炉：炉料由废钢、生铁、本钢返回等组成，氧化法冶炼，出钢温度（T）不小于1630℃，磷不大于0.020%，钢水经脱磷后倒入钢包内;LF炉：钢包转入LF炉，LF到位后加入碳粉、铝粉脱氧，给电烧渣不小于10min；加入合金料，调整成分，出钢温度（T）不小于1650℃，硫不大于0.020%;VOD/VHD炉：钢水扒净初炼渣后入VOD罐，随渣料（白灰、萤石）加入脱氧剂Al粉，钙‑硅块，真空脱气压不大于100Pa，保持时间不小于10min，微调整成分至控制范围，保持白渣，出VOD罐取成分分析试样，出钢温度（T）1570℃～1590℃;浇注：下注法浇铸自耗电极锭，电极铸锭尺寸规格为ф470mm，浇注过程采用氩气保护；所述电渣重熔冶炼，其中：采用双支臂电渣重熔炉,水冷结晶器规格为ф610mm；配制渣料CaF₂:Al₂O₃:MgO=65:30:5渣系，渣量36kg；用石墨电极在结晶器内造渣化渣;控制电流11000A～13000A、电压56V～67V，电渣重熔；电渣重熔结束20min～40min后脱锭，罩冷不小于96h，不退火;所述轧制棒材，其中：化学成分合格的电渣锭在均热炉中加热，加热温度按1190℃～1200℃；采用850轧机轧制电渣锭开坯；棒坯轧后送退火，退火温度860℃～880℃；退火出炉的棒坯表面进行修磨处理；修磨合格的棒坯在加热炉中加热，加热温度1100℃～1140℃；棒坯采用连轧机轧制长管坯棒材尺寸：Ф50mm×7.6m；成品棒材采用连续式退火炉退火，退火温度820℃～860℃；所述成品棒材进行淬火+回火热处理，其中：采用连续式淬火炉进行淬火处理，淬火温度950℃～1000℃；成品棒材出淬火炉后采用水‑空交替方式冷却；采用连续式回火炉进行回火生产，回火温度595℃～760℃；棒材出回火炉后采用空冷；淬火+回火完成后对棒材进行矫直，保证棒材的直线度；采用连续式回火炉进行去应力回火热处理，去应力回火温度580℃～733℃，棒材出回火炉后采用空冷；所述削皮加工是棒材热处理后进行车削去皮，削皮后棒材的尺寸满足合同要求。