管座的制造工艺研究

摘要

管座制造技术是“压水堆燃料元件设计制造技术项目”技术国产化、自主化必须攻克的关键技术之一。
　　现有压水堆燃料元件管座工艺采用机械加工与焊接的工艺方法，加工成本高且效率较低。本项目管座采用精密铸造（熔模铸造）再加工的工艺，精密铸造可以做到管座的流水孔道以及裙边内部结构直接铸造成型，应用机械加工对要求较高的外形以及所有孔系进行加工，使在管座加工中减少材料去除量、减少成型刀具种类、缩短加工时间，整体上有效的降低加工成本。具体开展了以下几方面的研究：
　　(1)开展了压水堆核燃料组件管座精密铸造制蜡、制壳工艺技术研究，确定主要工艺流程及相关工序主要工艺参数。蜡模压制方面通过调整蜡液温度、射蜡压力、射蜡时间及保压时间等参数解决精密铸造蜡模易出现的表面质量问题，得到合格精密尺寸的蜡模产品；制壳工艺方面主要针对浆料配比、机器人动作、淋砂机调整、干燥温度及干燥时间等开展工艺探索与研究，确定了重要工艺参数。
　　(2)开展了管座铸造后的检测研究，管座铸造后需要按照设计要求进行的X光、渗透、尺寸、化学成分、晶粒度、抗腐蚀性能、力学性能检测项目，通过试验建立了相应的检测方法。
　　(3)开展了铸造后管座的加工工艺研究，采用数控加工中心设备对管座的外形、四周倒角、孔系、中心孔、定位孔等要求较高的尺寸进行加工，根据孔系中的特殊腰型槽结构设计制作了专用刀具实现孔内侧槽的加工，并达到设计要求精度；对中心孔的台阶孔及内部倒角，采用了设计制作专用台阶钻一体成型的加工方案，保证孔的同轴度，并且能够很有效的提高加工效率。
　　通过本项目研究制出合格的上下管座产品，掌握了管座的精密铸造、加工、检测等技术，形成相关制造、检测工艺，具备管座精密铸造生产能力。将进一步推进管座精密铸造的产业化发展，为全面实现压水堆核电核燃料组件管座精密铸造的产业化提供理论支持和实现基础。

目录

声明

第 1 章 绪论

1.1 课题来源及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究内容

第 2 章 管座铸造工艺研究

2.1 主要工艺分析与参数的确定

2.2 管座制壳工艺研究

2.3 本章小结

第 3 章 铸造工件检测

3.1 X光检测

3.2 渗透检测

3.3 尺寸检测

3.4 化学成分检测

3.5 晶粒度检测

3.6 抗腐蚀性能检测

3.7 力学性能检测

3.8 检测结果

3.9 本章小结

第 4 章 管座的加工工艺研究

4.1 管座的主要技术指标

4.2 管座加工工艺路线

4.3 管座加工难点分析

4.4 管座加工工艺

4.5 本章小结

第 5 章 管座加工后的检测

5.1 加工后的管座检测结果

5.2 本章小结

总结和展望

参考文献

致谢