基于DOE的锆合金包壳管冷轧质量分析及改善

为了提高锆合金包壳管的冷轧质量,通过统计过程控制技术和工序能力分析研究了锆合金包壳管冷轧后的壁厚偏差问题,并基于试验设计(design of experiment, DOE)技术对皮格尔冷轧工艺进行了优化。包壳管冷轧质量分析和工艺优化试验的结果表明,轧制前管材的壁厚偏差和送进量对轧制后的管材壁厚偏差有显著影响;当轧制前管材壁厚偏差<0.3 mm、壁厚变形量为65%、送进量为1.0 mm/次时,轧制后的管材壁厚偏差最小;通过轧制工艺优化后,反映壁厚偏差离散性的极差平均值由0.036减小到0.018,极差波动也明显减小,轧制质量显著提高;当轧制管材壁厚变形量一定时,对轧制前壁厚偏差较大的管材,采用小送进量轧制,可减小轧制后管材的壁厚偏差,达到提高锆合金包壳管材质量的目的。     

锆合金包壳管涡流检测的影响因素分析

理论分析了检测线圈、激励频率、填充系数等参数的选择对锆合金包壳管涡流检测的影响,以及在包壳管制造过程中尺寸均匀性、残余应力、缺陷的形状等因素对涡流检测的影响.针对规格为Φ9.50×0.57mm的锆合金包壳管,给出了检测参数的选择范围,通过合理的选择检测参数,优化管材制造工艺,正确的识别缺陷信号,可有效地提高涡流检测的可靠性.     

钴靶件用锆合金管材氢化物取向的控制

介绍了钴靶件用锆合金管材研制中,不同成品道次变形量、成品退火温度和矫直过程对管材氢化物取向性能的影响。并通过采用合理的加工工艺,实现了产品氢化物取向的控制,生产出满足设计要求的锆合金管材。研究结果对其它规格核用锆合金管材生产有一定的借鉴意义。     

织构对先进锆合金蠕变性能各向异性的影响

研究了两种组织形貌相似的先进锆合金M5TM和N36锆合金核燃料包壳管材的单轴拉伸和内压蠕变性能.利用x射线衍射仪分析了它们的织构.试验发现两种先进锆合金包壳材料的蠕变性能表现出明显的各向异性.根据试验条件下的蠕变机理,结合弹性粘塑性自洽模型定性地分析了织构对锆合金管材蠕变各向异性的影响,解释了先进锫合金各向异性随应力指数变化的共性规律.揭示了织构与先进锆合金管材蠕变各向异性的定性关系.由于成分和织构因素的共同作用,在研究的试验条件下,N36合金的初始蠕变应变、稳态蠕变速率低于M5合金.织构是合金蠕变行为产生各向异性的主要原因,对于再结晶状态的先进锆合金包壳管,具有(0002)织构特征时,应力指数越高(即施加的应力水平越高),其蠕变的各向异性值越大.     

中核阿海珐（上海）锆合金管材有限公司

中核阿海珐（上海）锆合金管材有限公司（CAST）,是由中核集团和法国阿海珐公司各自的子公司上海高泰稀贵金属股份有限公司和欧洲锆管公司（CEZUS）分别投资50％组建的合资公司,总投资额1．5亿元人民币。CAST的成立是中法双方推动核能合作中一个具有重要意义的里程碑,对实现我国核电站燃料组件M5包壳管本地化生产。保障我国核电安全高效发展的需求,具有十分重要的作用。     

Zr-Sn-Nb系合金包壳管激光打标性能研究

以?9.5 mm的Zr-Sn-Nb系合金成品管材为研究对象,使用专用激光打标机开展了不同打标速度、频率和功率的3组打标实验,打标试样在高压釜内进行400℃均匀蒸汽腐蚀试验,使用超声设备进行超声探伤。结果表明：当打标功率设置为9 W,打标频率设置为28 kHz,打标速度设置为280 mm/s时,打标试样腐蚀前后标识清晰且腐蚀增重最小。打标工艺参数对锆合金包壳管表面质量和腐蚀性能具有显著影响,其中打标功率是控制包壳管标识部位表面质量和耐蚀性能的关键。不同激光打标参数条件下,激光标识均未引入新的缺陷,满足核燃料包壳管激光打标部位超声探伤要求。     

锆及其化合物的应用

锆及其化合物作为新能源、新材料,具有相当重要的意义。锆合金优异的核性能,成为核燃料包壳管的首选材料;氧氯化锆是生产金属锆、氧化锆和其他锆化合物的中间产品;氧化锆具有增韧的特性,极好的力学性能,是结构陶瓷的最好材料。     

油缸用20^#钢高强度精轧管的开发

介绍了用ＬＤ６０三辊冷轧管机生产油缸用２０＾＃钢高强度精轧管的生产工艺，以及影响管材表面粗糙度和性能的各种因素。     

我国核电用锆合金材料产业化的现状与发展

本文介绍了核电站的发展，及其对核电工业材料特别是核燃料元件锆合金包壳管的要求。随着核电工业对燃料的燃耗提出更高的要求，在锆-4合金的基础上发展了优化低锡锆-4合金和锆-锡-铌系新合金。     

尺寸连续测量技术在核用锆管生产中的应用

文章介绍了精密管材尺寸连续测量技术的原理,分析了该技术应用于核用锆合金管生产过程中所产生测量误差的原因,阐述了在核用锆合金管材生产中应用精密管材尺寸连续测量技术的现实意义.     

热处理对Ti90合金冷轧管材组织与力学性能的影响

采用LD60三辊冷轧机制备出规格分别为?50 mm×6 mm×L和?67 mm×10 mm×L的Ti90合金管材,研究了退火温度对管材显微组织及力学性能的影响。结果表明：冷轧态Ti90合金管材的显微组织由扭折排列的α集束构成,经750℃退火后形成α集束分布均匀的网篮组织,经930℃退火后形成双态组织;退火温度对管材的组织特征影响较大,而轧制变形量仅对管材的β晶粒尺寸有一定影响;随着退火温度的升高,Ti90合金管材的室温抗拉强度和-10℃低温冲击韧性先降低后升高,延伸率变化不明显,且在930℃退火后综合性能最优。     

国外有色金属管冷轧技术的现状和动向

管材冷轧技术用于管材生产的中间变形工序或成品精加工工序,国外30—40%的铜和铜合金成品管,5—8%铝及铝合金成品管及95%—100%的钛、锆及镍合金成品管用冷轧法生产。近十多年来,冷轧管机的应用极为广泛,其结构有明显改进,生产率大为提高。     

热处理对工业纯锆管材组织和性能的影响

研究了不同热处理制度对R60702工业纯锆管材力学性能和显微组织的影响。结果表明:工业纯锆管材热处理制度为600℃×60 min时能够得到优异的力学性能,抗拉强度为492.5 MPa,屈服强度为330 MPa,延伸率为35%;经两辊、三辊冷轧加工的19.05 mm×1.65 mm工业纯锆管材,当热处理温度低于550℃时,组织未发生完全再结晶,温度为580℃时,组织为细小的再结晶组织,温度为600、630℃时,仍为细小等轴晶;热处理时间对显微组织的影响不明显,随着热处理时间延长,晶粒无明显长大,粒径约为10μm;通过成分及加工工艺优化可进一步提高工业纯锆管材各项性能。     

轧制和退火工艺对锆-4合金包壳管材氢化物取向的影响

采用3种管材轧制方法、2种退火工艺和2种二次退火制度,研究了轧制加工Q值(减壁与减径比)、退火制度及二次退火对锆-4合金包壳管材氢化物取向的影响.结果表明,无论Q值大小,退火后的氢化物取向因子均大于退火前;加工Q值越大,管材的氢化物取向因子越小;退火温度对氢化物取向的影响与加工Q值有密切关系,Q值越大,退火温度对氢化物...     

CT20钛合金管材的冷轧工艺及组织性能的研究

研究了CT20低温钛合金管材的加工工艺及冷轧变形量、退火温度对管材力学性能的影响。结果表明：CT20合金对加工硬化不敏感,冷轧最大变形量应控制在45％以内;CT20合金管材通过不同温度热处理所获得的等轴、双态和片状组织的室温力学性能差别不大;20K低温下由于孪生变形的发生,片状组织的塑性最好,双态组织则介于片状和等轴组织之间;管材为等轴和双态组织时,冷成型性能优异;对管材进行αt＋β两相区910℃×1h,FC的热处理,可获得综合性能优良的双态组织。     

成品退火温度对Zr-4锆合金管材变形织构和力学性能的影响

研究了退火温度对Zr-4锆合金成品金相组织、变形织构、应变收缩系数(CSR)及Kearns系数Fr的影响。结果表明:当成品管材在450~500℃区间进行消应力退火时,锆合金管材处于回复阶段,此过程不能减弱因金属形变导致晶面发生滑移形成的变形织构,与轧制态相比退火态合金管材CSR值无明显变化,Fr值随着退火温度的升高略增大;在500~530℃退火温度下,锆合金管材处于回复阶段与再结晶阶段的过渡区间,大部分变形织构转变为退火织构,Fr值和CSR值均急剧增大;在530~560℃退火温度下,锆合金管材处于再结晶阶段,组织为等轴状的再结晶形貌,原来的变形织构已基本完全被退火织构所替代,但此时锆合金管材还未达到完全再结晶,故Fr值和CSR值均略有升高。     

冷轧生产TA18钛合金小规格厚壁管材加工工艺研究

针对小规格厚壁TA18钛合金无缝管试生产中遇到的内表面易产生裂纹、成品率低的问题,研究了冷轧工艺参数对管材表面质量和拉伸性能的影响,探索提高管材成品率的方法。结果表明:两辊开坯轧制变形量选择39%,管材内外表面质量较好;用三辊轧机进行中间道次轧制时,Q值小于0.87,管材内表面质量较好;成品管材轧制变形量选择30%,能够得到较好的力学性能和显微组织。为了提高TA18钛合金管材的成品率,在轧制过程中每轧制1～2个道次,就进行除油、酸洗、退火、矫直处理,再用喷砂+酸洗方法去除内表面裂纹。采取该措施后,成品管材探伤合格率提高到35%～40%。     

LD-30三辊冷轧管机的改装

管材冷加工生产在国内外一般均采用拉伸法及轧制法。轧管机一般有LD二辊轧管机(环孔型冷轧管机)、LD三辊轧管机及旋转式轧管机等三种形式。各种类型轧管机用途和特性均不相同,根据产品要求可进行选择。 LD—30三辊冷轧管机供轧制外径15mm～30mm,厚度0.1～2.0mm范围管材用,可直接轧制出所需要的产品,但是,LD三辊冷轧管机一般轧制速度仅为60～90摆/分,送进量2～6毫米/次,每台每班轧制200米管坯料,生产速率较低。其次,轧管机安装占地面积比拉伸机大,一般一台LD三辊冷     

挤压工艺生产高性能不锈钢管

采用热挤压和冷轧工艺生产HR3C无缝钢管,金属冷成型过程和成品性能均表明热挤压加冷轧工艺生产高合金难变形材料具有明显优势.热挤压加工变形时金属承受三向压应力,可以提高金属的综合性能;通过冷轧加工改善管材表面质量和尺寸精度,可以确保材料在特殊环境中使用安全性更高.     

SiO2浓度对Zr-4合金包壳管力学和腐蚀性能的影响

Zr-4合金包壳管在核工业中应用广泛,为探究一回路水质环境中SiO2的浓度对Zr-4合金组织性能的影响,利用高温高压反应釜模拟锆管在反应堆一回路的工作环境来开展实验.以显微硬度值和腐蚀失重值为指标,研究了锆管在不同SiO2浓度下的力学性能和腐蚀性能.结果表明,随着SiO2浓度的增加,Zr-4合金的显微硬度值逐渐提高,但...