阅读说明：本技术 一种核反应堆控制棒环链生产方法 (Production method of nuclear reactor control rod loop chain ) 是由 张顺强 于章英 于 2021-08-11 设计创作，主要内容包括：本发明属于环链生产技术领域,公开了一种核反应堆控制棒环链生产方法,包括如下步骤：S1.选材：控制棒环链所使用的材料为镍基合金杆材,且所述镍基合金杆材中的强化元素包含钼和铌；S2.编链：将编链模具安装于全自动编链机上,对所述步骤S1中选取的镍基合金杆材进行自动编链及自动打坡口；S3.焊接：采用焊接机对所述步骤S2中所形成的坡口进行自动焊接,并采用自动去刺装置去除焊接完成后的焊缝处的焊疤,获得粗环链；S4.矫形：采用拉力机对所述粗环链进行自动矫形；S5.环链固溶退火处理：在1000-1200℃的温度下保温固溶,并在保温20min后立即水冷；S6.抛光：采用抛光机对经所述步骤S5处理后的粗环链进行自动抛光,获得成品精环链。(The invention belongs to the technical field of ring chain production, and discloses a nuclear reactor control rod ring chain production method, which comprises the following steps: s1, selecting materials: the material used by the control rod ring chain is a nickel-based alloy rod material, and the strengthening elements in the nickel-based alloy rod material comprise molybdenum and niobium; s2, chaining: mounting a chaining mold on a full-automatic chaining machine, and automatically chaining and beveling the nickel-based alloy rod material selected in the step S1; s3, welding: automatically welding the groove formed in the step S2 by using a welding machine, and removing a crater at the welded seam by using an automatic deburring device to obtain a coarse loop chain; s4, reshaping: automatically reshaping the coarse loop chain by adopting a tensile machine; s5, ring chain solution annealing treatment: preserving heat at the temperature of 1000-1200 ℃ for solid solution, and immediately cooling by water after preserving heat for 20 min; s6, polishing: and automatically polishing the coarse ring chain processed in the step S5 by using a polishing machine to obtain a finished product of the fine ring chain.)

一种核反应堆控制棒环链生产方法

技术领域

本发明属于环链生产技术领域，具体涉及一种核反应堆控制棒环链生产方法。

背景技术

核能用环链是控制棒驱动机构的关键部件。目前传统环链多由不锈钢304或316材质制成，由此使得成型环链表面硬度不足HRC20，且其耐腐蚀性和耐磨性不足，在长时间使用过程中易磨损，从而造成链条节距变长、跳链、卡链等问题；另外，在传统的环链编结工艺中，多采用不打坡口的手工氩弧焊或手动打坡口的人工氩弧焊进行焊接，但是人工焊接受到人为因素影响较大，难以保证焊缝的粘接力，进而影响了成型环链的破断拉力。

发明内容

鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，本发明的目的在于提供一种核反应堆控制棒环链生产方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种核反应堆控制棒环链生产方法，包括如下步骤：

S1.选材：控制棒环链所使用的材料为镍基合金杆材，且所述镍基合金杆材中的强化元素包含钼和铌；

S2.编链：将编链模具安装于全自动编链机上，对所述步骤S1中选取的镍基合金杆材进行自动编链及自动打坡口；

S3.焊接：采用焊接机对所述步骤S2中所形成的坡口进行自动焊接，并采用自动去刺装置去除焊接完成后的焊缝处的焊疤，获得粗环链；

S4.矫形：采用拉力机对所述粗环链进行自动矫形；

S5.环链固溶退火处理：在1000-1200℃的温度下保温固溶，并在保温20min后立即水冷；

S6.抛光：采用抛光机对经所述步骤S5处理后的粗环链进行自动抛光，获得成品精环链。

优选的，在执行所述步骤S2中的编链之前，还包括：S11.对所述步骤S1中选取的镍基合金杆材进行固溶退火处理。

优选的，在所述步骤S2的编链中，所述编链模具采用W18Cr4V制成。

优选的，在所述步骤S2的编链中，执行自动打坡口时：

坡口位于链段中间，且坡口宽度不大于5mm；坡口截面形状为双V字形，且一个V形夹角为38°。

优选的，在所述步骤S3的焊接中，所述自动去刺装置中的去刺刀具采用粉末冶金钢A60制成。

优选的，在所述步骤S4的矫形中，矫形拉力不低于60KN。

优选的，在所述步骤S5的环链固溶退火处理中，保温固溶温度为1100℃±20℃。

优选的，在执行所述步骤S6中的抛光之前，还包括：S51.对经所述步骤S5处理后的粗环链进行无损探测，并在探测结果满足设定要求后执行所述步骤S6的抛光。

优选的，在所述步骤S6抛光的中，添加不与粗环链产生反应的增亮剂。

优选的，在执行所述步骤S6中的抛光之后，还包括：S61.利用清水对所述成品精环链进行清洗。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

在本发明方法中，选用以钼和铌作为主要强化元素的镍基合金杆材作为控制棒环链原料，能有效保证提高成品精环链的硬度、耐腐蚀性、耐磨性和抗拉强度，从而提高成品精环链的使用寿命；

另外，在本发明方法中，采用全自动化编链、打坡口及焊接的操作，使得本发明所制得的成品精环链可进行大批量成产，且其破断拉力能达到70级以上，并具有环形规范、尺寸及坡口一致性好、精度高的优点。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种核反应堆控制棒环链生产方法，包括如下步骤：

S1.选材：控制棒环链所使用的材料为镍基合金杆材，且镍基合金杆材以钼和铌为主要强化元素；具体：选取的杆材优选为UNS N06625材质的Φ10镍基合金，且对选取的镍基合金杆材进行固溶退火处理；

S2.编链：将编链模具安装于全自动编链机上，对步骤S1中选取的镍基合金杆材进行自动编链及自动打坡口；具体：编链模具采用W18Cr4V制成；坡口位于链段中间，且坡口宽度不大于5mm；坡口截面形状为双V字形，且一个V形夹角为38°；

S3.焊接：采用焊接机对步骤S2中所形成的坡口进行自动焊接，并采用自动去刺装置去除焊接完成后的焊缝处的焊疤，获得粗环链；具体：焊接机优选为XSh200（镍基）焊接设备，自动去刺装置中的去刺刀具采用粉末冶金钢A60制成；

S4.矫形：采用拉力机对粗环链进行自动矫形；具体：采用JYX-20T拉力机，且矫形拉力不低于60KN；

S5.环链固溶退火处理：在1100℃±20℃的温度下保温固溶，并在保温20min后立即水冷；

S51.对经步骤S5处理后的粗环链进行无损探测，并在探测结果满足设定要求进入步骤S6；具体：在无损探测过程中，对粗环链的划伤、气孔、裂纹等表面缺陷进行探测，在无表面缺陷时为满足设定要求；

S6.抛光：采用抛光机对经步骤S5处理后的粗环链进行自动抛光，获得成品精环链；具体：添加不与粗环链产生反应的增亮剂，且在抛光后利用清水对成品精环链进行清洗。

综上，利用镍基合金杆材代替传统的不锈钢304或316材质，由此能有效提高成品精环链的表面硬度、耐腐蚀性、耐磨性和抗拉强度，从而提高成品精环链的使用寿命。另外，本发明方法全自动化操作，能有效使成品精环链具有环形规范、尺寸及坡口一致性好、精度高的优点。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。