一种用于核电站燃料组件的替换棒及其制造方法与流程

本发明涉及核电站燃料组件的技术领域，更具体地说，涉及一种用于核电站燃料组件的替换棒及其制造方法。

背景技术：

现有核电站中燃料组件的修复项目中，一般需要将破损燃料棒从燃料组件中拔出后用特定的替换棒填充到原位置(即燃料棒原来所处的位置)，以保证燃料组件栅元结构不受影响。

目前，核电站在修复项目中所采用的替换棒制作工艺复杂、难度和成本都比较高，且生产周期较长，这就直接影响到了核电站内燃料组件修复项目的正常运行。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种用于核电站燃料组件的替换棒及其制造方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种用于核电站燃料组件的替换棒的制造方法，包括：

s1、获取一不锈钢棒；

s2、对不锈钢棒进行切除处理，获得满足要求的不锈钢棒钢锭；

s3、不锈钢棒在锻造出坯热轧过程中，锻造比＞3，轧制比＞3；

s4、不锈钢棒在热处理过程中需在预设温度范围内进行固溶热处理，且在保温阶段的温差≤±10℃；

s5、对不锈钢棒进行机械加工、获得与所需替换的燃料棒匹配的替换棒。

优选地，所述步骤s1中，所述不锈钢棒包括如下质量百分比的原料组分：co≤0.04％、p≤0.03％、s≤0.015％、cu≤1％、h≤0.0005％、b≤0.0015％、al≤0.015％、pb≤0.005％。

优选地，所述步骤s1中，所述不锈钢棒还包括如下质量百分比的原料组分：c≤0.03％；si≤1％；mn≤2％；cr＝18～20％；ni＝8～12％。

优选地，所述步骤s4中，所述不锈钢棒在热处理过程中进行固溶热处理所采用的预设温度范围为：1050℃～1150℃。

优选地，所述步骤s5包括：

s51、对不锈钢棒进行矫直处理，并在完成矫直处理后按照与所需替换的燃料棒匹配的尺寸切定长，获得与所需替换的燃料棒的尺寸匹配的替换棒；

s52、对所述替换棒进行无心磨削。

优选地，所述制造方法还包括：

s6、采用预设方法对所述替换棒进行表面加工处理。

优选地，所述步骤s6包括：

采用自动化抛光工序对所述替换棒进行表面加工处理，以使所述替换棒表面满足设定条件；

所述设定条件为：所述替换棒表面没有缩孔、卷边、起皮和热处理氧化色。

优选地，所述步骤s6之后还包括：

采用超声检查法和渗透检查法对所述替换棒进行检验。

本发明还提供一种用于核电站燃料组件的替换棒，所述替换棒为不锈钢棒，且所述不锈钢棒包括如下质量百分比的原料组分：co≤0.04％、p≤0.03％、s≤0.015％、cu≤1％、h≤0.0005％、b≤0.0015％、al≤0.015％、pb≤0.005％。

优选地，所述不锈钢棒还包括如下质量百分比的原料组分：

c≤0.03％；si≤1％；mn≤2％；cr＝18～20％；ni＝8～12％。

实施本发明的用于核电站燃料组件的替换棒及其制造方法解决现有制作工艺复杂、难度和成本都比较高，且生产周期较长的问题，且采用该替换棒可以用于压水堆核电站燃料组件修复项目，用于替换破损燃料棒，保证燃料组件栅元结构不受影响，确保了核电站燃料组件修复项目的顺利进行。

进一步地，本发明的替换棒的制造方法操作简单，且适用性好，成本低、生产周期短，有利于提高各个核电站的经济效益。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例提供的一种用于核电站燃料组件的替换棒的制造方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种用于核电站燃料组件的替换棒结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

参考图1，为本发明实施例提供的一种用于核电站燃料组件的替换棒的制造方法，采用该方法所制成的替换棒主要用于压水堆核电站燃料组件修复项目中，将破损燃料棒从燃料组件中拔出后用替换棒填充到燃料棒原来的位置，以保证燃料组件栅元结构不受影响，或者，也可以替代核燃料相关组件中的实心棒，或者替代模拟核燃料组件的贫铀块或钼芯块燃料棒。

如图1所示，该制造方法包括以下步骤：

步骤s1、获取一不锈钢棒。

其中，该不锈钢棒包括如下质量百分比的原料组分：co≤0.04％、p≤0.03％、s≤0.015％、cu≤1％、h≤0.0005％、b≤0.0015％、al≤0.015％、pb≤0.005％。

进一步地，本发明实施例中，该不锈钢棒还包括如下质量百分比的原料组分：c≤0.03％；si≤1％；mn≤2％；cr＝18～20％；ni＝8～12％。

本发明实施例中，该不锈钢棒可由不锈钢通过电炉冶炼，或者采用其它相当的工艺冶炼获得。

步骤s2、对不锈钢棒进行切除处理，获得满足要求的不锈钢棒钢锭。

步骤s3、不锈钢棒在锻造出坯热轧过程中，锻造比＞3，轧制比＞3。

本发明实施例中，不锈钢棒可以采用热轧或者热锻成型。

步骤s4、不锈钢棒在热处理过程中需在预设温度范围内进行固溶热处理，且在保温阶段的温差≤±10℃。

可选的，本发明实施例中，不锈钢棒在热处理过程中进行固溶热处理所采用的预设温度范围为：1050℃～1150℃。

步骤s5、对不锈钢棒进行机械加工、获得与所需替换的燃料棒匹配的替换棒。

进一步地，本发明实施例中，步骤s5包括以下步骤：

步骤s51、对不锈钢棒进行矫直处理，并在完成矫直处理后按照与所需替换的燃料棒匹配的尺寸切定长，获得与所需替换的燃料棒的尺寸匹配的替换棒。

其中，所需替换的燃料棒不同，不锈钢棒所需切的定长不同，在具体的切定长过程中，需要根据所需替换的燃料棒的尺寸进行切割。

进一步地，在对不锈钢棒进行矫直处理后，还可以采用滚光工序保证直线度。

步骤s52、对替换棒进行无心磨削。

进一步地，该用于核电站燃料组件的替换棒的制造方法还包括：

步骤s6、采用预设方法对替换棒进行表面加工处理。

具体的，可以采用自动化抛光工序对替换棒进行表面加工处理，以使替换棒表面满足设定条件。

其中所满足的设定条件为：替换棒表面没有缩孔、卷边、起皮和热处理氧化色。

本发明实施例中，在进行超声检查和渗透检查之前，需对替换棒的外观进行检查，若替换棒的表面不满足设定条件的表面缺陷，可以采用打磨的方法清除。又如，若替换棒表面存在因热处理而产生的氧化皮，需采用酸洗或者其它效果相当的方法去除氧化皮。

进一步地，步骤s6之后还包括：

采用超声检查法和渗透检查法对替换棒进行检验。

参考图2，本发明还提供了一种用于核电站燃料组件的替换棒，该替换棒可以通过前述实施例的制造方法制成。

本发明实施例中，所提供的替换棒为不锈钢棒。

进一步地，本发明实施例的不锈钢棒包括如下质量百分比的原料组分：co≤0.04％、p≤0.03％、s≤0.015％、cu≤1％、h≤0.0005％、b≤0.0015％、al≤0.015％、pb≤0.005％。

进一步地，该不锈钢棒还包括如下质量百分比的原料组分：

c≤0.03％；si≤1％；mn≤2％；cr＝18～20％；ni＝8～12％。

通过采用本发明实施例提供的用于核电站燃料组件的替换棒，解决了现有制作工艺复杂、难度和成本高、生产周期长的问题，且采用该替换棒可以用于压水堆核电站燃料组件修复项目，用于替换破损燃料棒，保证燃料组件栅元结构不受影响，确保了核电站燃料组件修复项目的顺利进行。另外，本发明实施例提供的替换棒的制造方法操作简单，适用性好，成本低，有利于提高各个核电站的经济效益。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。