制備核電用速度傳感器的螺母的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及核電用速度傳感器的制備領(lǐng)域，尤其涉及一種制備核電用的速度傳感器的螺母的方法。為提高核電用速度傳感器的螺母的界面結(jié)合效果，本發(fā)明提出一種制備核電用速度傳感器的螺母的方法，對(duì)制作的螺母基體進(jìn)行固溶熱處理和退火熱處理；對(duì)制作的裝配棒進(jìn)行淬火處理和回火熱處理；裝配棒安裝到螺母基體上的裝配孔中并對(duì)裝配孔抽真空；用真空電子束封焊焊接螺母基體和裝配棒并檢驗(yàn)焊縫質(zhì)量，當(dāng)焊縫質(zhì)量不滿足要求時(shí)，清除焊接形成的焊縫后，重新焊接直至焊接質(zhì)量滿足要求；對(duì)螺母基體依次進(jìn)行熱等靜壓處理和熱處理并對(duì)得到螺母坯體進(jìn)行機(jī)加工得到螺母。制備得到的核電用速度傳感器的螺母的界面結(jié)合強(qiáng)度高，界面結(jié)合效果好。
【專利說(shuō)明】
制備核電用速度傳感器的螺母的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及核電用速度傳感器的制備領(lǐng)域，尤其涉及一種制備核電用的速度傳感器的螺母的方法。【背景技術(shù)】
[0002]核電是清潔高效的能源，目前各國(guó)都在大力發(fā)展核電技術(shù)。在第三代核電AP1000 的反應(yīng)堆冷卻劑栗的速度檢測(cè)系統(tǒng)中，需安裝兩個(gè)速度傳感器用于檢測(cè)反應(yīng)堆冷卻劑栗的速度。速度傳感器是與核電安全相關(guān)的部件，其性能必須滿足核電廠的安全要求，而速度傳感器的螺母是速度傳感器的核心組成部分，因此，速度傳感器的螺母的性能也必須滿足核電廠的安全要求。
[0003]目前，在制備核電用速度傳感器的螺母時(shí)，先對(duì)螺母基體進(jìn)行加熱使螺母基體受熱膨脹，同時(shí)使螺母基體上的裝配孔張大;然后將裝配棒安裝到裝配孔中，待螺母基體冷卻后，裝配棒與螺母基體結(jié)合為一體。這樣制備得到的核電用速度傳感器的螺母，螺母基體與裝配棒通過(guò)機(jī)械結(jié)合，界面結(jié)合效果差。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為提高核電用速度傳感器的螺母的界面結(jié)合效果，本發(fā)明提出一種制備核電用速度傳感器的螺母的方法，該方法包括如下步驟:
[0005]S1、制作所述螺母的螺母基體，且所述螺母基體上設(shè)置有裝配孔，并對(duì)所述螺母基體進(jìn)行固溶熱處理和退火熱處理；制作裝配棒，并對(duì)所述裝配棒進(jìn)行淬火處理和回火熱處理；
[0006]S2、將所述裝配棒安裝到所述裝配孔中且與所述裝配孔間隙配合，并在安裝完成后對(duì)所述裝配孔進(jìn)行抽真空操作；
[0007]S3、采用真空電子束封焊對(duì)所述螺母基體和所述裝配棒進(jìn)行焊接，且焊接位置為所述裝配棒與所述裝配孔的孔壁之間的間隙，并在焊接完成后檢驗(yàn)焊縫質(zhì)量，當(dāng)焊縫質(zhì)量滿足要求時(shí)，進(jìn)入步驟S4;當(dāng)焊縫質(zhì)量不滿足要求時(shí)，清除焊接形成的焊縫后，重新進(jìn)行真空電子束封焊直至焊接質(zhì)量滿足要求，進(jìn)入步驟S4;
[0008]S4、對(duì)焊接完成的螺母基體依次進(jìn)行熱等靜壓處理和熱處理，得到螺母坯體；
[0009]S5、對(duì)所述螺母坯體進(jìn)行機(jī)加工，得到所述核電用速度傳感器的螺母。
[0010]該制備方法采用熱等靜壓工藝對(duì)焊接完成的螺母基體進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)螺母基體與裝配棒的緊密連接，且螺母基體與裝配棒之間的界面結(jié)合強(qiáng)度較高，一般均超過(guò)300MPa，甚至可以達(dá)到430MPa，且界面處沒(méi)有裂紋等缺陷，界面結(jié)合效果好;采用真空電子束封焊對(duì)螺母基體和裝配棒進(jìn)行焊接，從而使螺母基體與裝配棒之間的間隙成為真空密封結(jié)構(gòu)，從而為后續(xù)的熱等靜壓處理提供真空環(huán)境，而不用將螺母基體置于包套內(nèi)并通過(guò)抽真空密封來(lái)為熱等靜壓處理提供真空環(huán)境，工藝簡(jiǎn)單方便，且省時(shí)省力，從而可降低制備成本。[〇〇11]優(yōu)選地，在所述螺母基體上設(shè)置有應(yīng)力釋放槽，且該應(yīng)力釋放槽圍設(shè)在所述裝配孔的孔口處。進(jìn)一步地，所述應(yīng)力釋放槽為環(huán)形的半圓槽。這樣，在采用真空電子束封焊工藝對(duì)螺母基體和裝配棒進(jìn)行焊接時(shí)，通過(guò)位于應(yīng)力釋放槽與裝配孔之間的易變形區(qū)受焊縫的拉應(yīng)力作用發(fā)生變形而釋放掉焊縫的拉應(yīng)力，從而避免焊縫裂紋的出現(xiàn)，提高焊縫質(zhì)量和焊接安全性。
[0012]優(yōu)選地，所述螺母的螺母基體的材質(zhì)為鎳基合金，且該鎳基合金中各個(gè)成分的重量百分?jǐn)?shù)為:鎳彡71.55 %，銅彡0.53%，鐵5.90 %?10.10%，錳彡1.03 %，碳0.05 %? 0.16%，硅彡0.53%，鉻13.85%?17.25%，硫彡0.018%，鈷彡0.05%;所述裝配棒的材質(zhì)為馬氏體不銹鋼，且該馬氏體不銹鋼中各個(gè)成本的重量百分?jǐn)?shù)為:碳0.05%?0.14%，錳 0.22 % ?0.83 %，磷彡0.018 %，硫彡0.035 %，硅彡0.55 %，鎳彡0.53 %，鉻11.35 % ? 13.15%，鈷彡0.05%，錫彡0.05%，鋁0.06%，鉬0.17%?0.63%。[〇〇13]優(yōu)選地，在所述步驟S1中，對(duì)所述螺母基體進(jìn)行固溶熱處理和退火熱處理時(shí)，固溶熱處理的溫度為1000 °c-1200°c，保溫時(shí)間為2-5小時(shí)；退火熱處理的溫度為500-800 °C，保溫時(shí)間為2-5小時(shí)。這樣，經(jīng)固溶熱處理和退火熱處理的螺母基體的抗拉強(qiáng)度多485MPa，屈服強(qiáng)度為170MPa?380MPa，延伸率彡30%。[〇〇14]優(yōu)選地，在所述步驟S1中，對(duì)所述裝配棒進(jìn)行淬火熱處理和回火熱處理時(shí)，淬火熱處理的溫度為900-1100°C，回火熱處理的溫度為600-800°C。這樣，經(jīng)淬火熱處理和回火熱處理的裝配棒的抗拉強(qiáng)度彡483MPa，屈服強(qiáng)度彡276MPa，延伸率彡22%，斷面收縮率彡 50% 〇
[0015]優(yōu)選地，在所述步驟S3中，所述真空電子束封焊的焊接參數(shù)為:聚焦電流2000mA? 3000mA，加速電壓為120kV?200kV，焊接電流10?20mA，焊接速度為5?20mm/s，真空度彡 10—3mbar 〇[〇〇16] 優(yōu)選地，在所述步驟S4中進(jìn)行熱等靜壓處理時(shí)，溫度為1050-1200°C，壓力為90-150MPa，保溫時(shí)間為2-4.2小時(shí)。[〇〇17] 優(yōu)選地，在所述步驟S4中進(jìn)行熱處理時(shí)，先升溫，且在溫度為500-800°C時(shí)保溫2-5 小時(shí)，并隨爐冷卻。
[0018]本發(fā)明還提出一種核電用速度傳感器，該核電用速度傳感器包括上述任意一種制備核電用速度傳感器的螺母的方法制備得到的核電用速度傳感器的螺母?！靖綀D說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明中制備的核電用速度傳感器的螺母基體的俯視示意圖；
[0020]圖2為圖1中所示的核電用速度傳感器的螺母基體的A-A旋轉(zhuǎn)剖視圖(用兩相交的剖切平面剖開(kāi)機(jī)件，并將剖面的傾斜部分旋轉(zhuǎn)到與基本投影面平行進(jìn)行投影得到的視圖)；
[0021]圖3為圖1中I的放大圖；
[0022] 圖4為圖3中的B-B視圖；
[0023]圖5為圖1所示的螺母基體裝配有裝配棒時(shí)的俯視示意圖；
[0024]圖6為圖5中的A-A旋轉(zhuǎn)剖視圖；
[0025]圖7為本發(fā)明制備得到的核電用速度傳感器的螺母的俯視示意圖；
[0026]圖8為圖7中的A-A旋轉(zhuǎn)剖視圖；
[0027]圖9為實(shí)施例1制備得到的核電用速度傳感器的螺母的界面顯微圖像?！揪唧w實(shí)施方式】
[0028]下面，結(jié)合體1-9對(duì)本發(fā)明制備核電用速度傳感器的螺母的方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。具體步驟如下:
[0029]首先，制作核電用速度傳感器的螺母的螺母基體和圓柱形的裝配棒2。如圖1和2所示，該螺母基體1為橫截面呈圓環(huán)形的柱狀體，且該螺母基體1上設(shè)置有與該螺母基體1的中心軸線平行的裝配孔11，裝配孔11的孔徑、位置及深度根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸設(shè)置。優(yōu)選地，如圖3和 4所示，在螺母基體1上設(shè)置有應(yīng)力釋放槽12,且該應(yīng)力釋放槽12圍設(shè)在裝配孔11的孔口處， 從而在應(yīng)力釋放槽12與裝配孔11之間形成易變形區(qū)13。這樣，在對(duì)安裝在裝配孔11內(nèi)的裝配棒2和螺母基體1進(jìn)行焊接時(shí)，易變形區(qū)13在焊縫的拉應(yīng)力作用下變形，從而釋放焊縫的拉應(yīng)力，避免焊縫裂紋出現(xiàn)，提高焊接形成的焊縫質(zhì)量以及焊接安全性。優(yōu)選地，應(yīng)力釋放槽為環(huán)形的半圓槽，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便設(shè)置。優(yōu)選地，螺母基體選用鎳基合金制成，且該鎳基合金中各個(gè)成分的重量百分?jǐn)?shù)為:鎳彡71.55 %，銅彡0.53 %，鐵5.90 %?10.10 %，錳彡 1.03%，碳0.05%?0? 16%，硅彡0.53%，鉻 13? 85%?17.25%，硫彡0.018%，鈷彡0.05%。 在螺母基體1制作完成后，對(duì)該螺母基體進(jìn)行固溶熱處理和退火處理，且固溶熱處理的溫度為1000°C-1200°C，保溫時(shí)間為2-5小時(shí);退火熱處理的溫度為500-800°C，保溫時(shí)間為2-5小時(shí)。這樣，經(jīng)固溶熱處理和退火熱處理的螺母基體1的抗拉強(qiáng)度彡485MPa，屈服強(qiáng)度的范圍為170MPa?380MPa，延伸率彡30%。選用馬氏體不銹鋼制作裝配棒2,且該馬氏體不銹鋼中各個(gè)成本的重量百分?jǐn)?shù)為:碳0.05 %?0? 14%，錳0? 22%?0.83 %，磷彡0? 018%，硫彡 0.035%，硅彡0.55%，鎳彡0.53 %，鉻11.35% ?13.15%，鈷彡0.05%，錫彡0.05%，鋁 0.06 %，鉬0.17 %?0.63 %。在裝配棒2制成后，對(duì)該裝配棒2進(jìn)行淬火處理和回火熱處理， 且淬火熱處理的溫度為900-1100°C，回火熱處理的溫度為600-800°C。這樣，經(jīng)淬火熱處理和回火熱處理后，裝配棒的抗拉強(qiáng)度彡483MPa，屈服強(qiáng)度彡276MPa，延伸率彡22 %，斷面收縮率多50%。另外，在對(duì)該裝配棒2進(jìn)行室溫沖擊試驗(yàn)時(shí)，該裝配棒2的單個(gè)沖擊吸收功多 34J，平均沖擊吸收功彡41J。
[0030]接著，如圖5和6所示，將裝配棒2安裝在螺母基體1上的裝配孔11內(nèi)且裝配棒2與裝配孔11間隙配合，并在安裝完成后對(duì)裝配孔11進(jìn)行抽真空操作。這樣，在對(duì)裝配孔11進(jìn)行抽真空過(guò)程中，可使裝配孔11脫氣完全，真空度高。
[0031]然后，采用真空電子束封焊對(duì)螺母基體和裝配棒進(jìn)行焊接，且進(jìn)行焊接的焊接位置為裝配棒2與裝配孔11的孔壁之間的間隙，并在焊接完成后檢驗(yàn)焊接形成的焊縫的質(zhì)量， 當(dāng)焊縫質(zhì)量滿足要求時(shí)，進(jìn)行后續(xù)操作；當(dāng)焊縫質(zhì)量不滿足要求時(shí)，先使用機(jī)加工的方式清除焊接形成的焊縫，然后使用真空電子束封焊工藝重新對(duì)螺母基體和裝配棒進(jìn)焊接，直至焊縫質(zhì)量滿足要求。在對(duì)焊縫質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，可通過(guò)肉眼觀察焊縫是否存在孔隙、夾雜等缺陷，若存在上述缺陷，則認(rèn)為焊縫質(zhì)量不滿足要求;若不存在上述缺陷，則認(rèn)為焊縫質(zhì)量滿足要求。優(yōu)選地，在進(jìn)行真空電子束封焊時(shí)的焊接參數(shù)為:聚焦電流2000mA?3000mA，加速電壓為120kV?200kV，焊接電流10?20mA，焊接速度為5?20mm/s，真空度<10—3mbar。這樣，利用真空電子束封焊對(duì)螺母基體和裝配棒進(jìn)行焊接，使螺母基體與裝配棒之間的間隙成為真空密封結(jié)構(gòu)，為后續(xù)的熱等靜壓處理提供真空環(huán)境，而不用將螺母基體置于包套內(nèi)并通過(guò)抽真空密封來(lái)為熱等靜壓處理提供真空環(huán)境，工藝簡(jiǎn)單方便，且省時(shí)省力。
[0032]接著，對(duì)焊接完成的螺母基體1依次進(jìn)行熱等靜壓處理和熱處理，以得到螺母坯體。優(yōu)選地，在進(jìn)行熱等靜壓處理時(shí)，溫度為1050-1200 °C，壓力為90-150MPa，保溫時(shí)間為2-4.2小時(shí);在進(jìn)行熱處理時(shí)，先升溫，并在溫度為500-800 °C時(shí)保溫2-5小時(shí)，并在保溫完成后隨爐冷卻。這樣，利用熱等靜壓工藝完成由不同金屬材料制成的螺母基體和裝配棒的結(jié)合， 即實(shí)現(xiàn)異種金屬材料的擴(kuò)散連接，同時(shí)由于熱等靜壓工藝的處理溫度較高，螺母基體與裝配棒結(jié)合的過(guò)程中一直在進(jìn)行熱處理，故在螺母基體與裝配棒結(jié)合后可減少熱處理步驟或熱處理時(shí)間，從而降低制備能耗，節(jié)約能源，降低制備成本。
[0033]最后，根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸對(duì)螺母坯體進(jìn)行機(jī)加工，以得到核電用速度傳感器的螺母。
[0034]采用該制備方法制備得到的核電用速度傳感器的螺母的界面結(jié)合強(qiáng)度均超過(guò) 300MPa，甚至達(dá)到430MPa，裝配棒與螺母基體結(jié)合強(qiáng)度高，且界面處沒(méi)有裂紋等缺陷，界面結(jié)合效果好。[〇〇35]下面，以各個(gè)成分的重量百分?jǐn)?shù)為:鎳為75.23 %，銅為0.016%，鐵為8.00 %，錳為 0.514%，碳為0.131%，硅為0.262%，鉻為15.49%，硫<0.001%，鈷為0.019%的鎳基合金 (N06600)制作而成的螺母基體，以及以各個(gè)成分的重量百分?jǐn)?shù)為:碳為0.103%，錳為 0.557%，磷為0.013 %，硫?yàn)?.005 %，硅為0? 185%，鎳為0.253 %，鉻為 12.27 %，鈷為 0.039%，錫為0.006%，鋁為0.016%，鉬為0.302%，其余為鐵的馬氏體不銹鋼(Type403)制作而成的裝配棒為例，制備核電用速度傳感器的螺母，具體實(shí)施例如下:
[0036] 實(shí)施例1[〇〇37]根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙采用鎳基合金制作核電用速度傳感器的螺母的螺母基體，并對(duì)螺母基體進(jìn)行固溶熱處理和退火熱處理，且固溶熱處理的溫度為1000°c，保溫時(shí)間為5小時(shí)；退火熱處理的溫度為500°C，保溫時(shí)間為5小時(shí)。經(jīng)固溶熱處理和退火處理后，螺母基體的抗拉強(qiáng)度為670MPa，屈服強(qiáng)度(0.2 %偏移量)為251MPa，延伸率為41 %。
[0038]根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙采用馬氏體不銹鋼制作裝配棒，并對(duì)裝配棒進(jìn)行淬火和回火熱處理，且淬火熱處理的溫度為900 °C，回火熱處理的溫度為600 °C。經(jīng)淬火和回火熱處理后，裝配棒的抗拉強(qiáng)度為620MPa，屈服強(qiáng)度(0.2%偏移量)為470MPa，延伸率為30 %，斷面收縮率為70%，且經(jīng)室溫沖擊試驗(yàn)檢驗(yàn)可知，該裝配棒的單個(gè)沖擊吸收功最小值123J，平均沖擊吸收功為135 J。
[0039]裝配棒通過(guò)間隙裝配安裝在螺母基體上的裝配孔內(nèi)，并使用抽真空裝置對(duì)裝配孔抽真空，且真空度<l(T3mbar。
[0040]采用真空電子束封焊工藝對(duì)螺母基體和裝配棒進(jìn)行焊接，且焊接參數(shù)為:聚焦電流2000mA，加速電壓為120kV，焊接電流10mA，焊接速度為5mm/s。在焊接完成后，對(duì)焊接形成的焊縫進(jìn)行檢驗(yàn)，當(dāng)焊縫中不存在孔隙、夾雜等肉眼可見(jiàn)的缺陷時(shí)，認(rèn)為焊縫質(zhì)量滿足要求；當(dāng)焊縫中存在孔隙、夾雜等肉眼可見(jiàn)的缺陷時(shí)，則認(rèn)為焊縫質(zhì)量不滿足要求，采用機(jī)加工方式清除不合格的焊縫，并重新進(jìn)行真空電子束封焊接直至焊接形成的焊縫質(zhì)量滿足要求。[〇〇41]對(duì)焊接完成的螺母基體依次進(jìn)行熱等靜壓處理和熱處理，以得到螺母坯體。在進(jìn)行熱等靜壓處理時(shí)，溫度為1180°C，壓力為140MPa，保溫時(shí)間為2小時(shí)。在進(jìn)行熱處理時(shí)，要先升溫，且在溫度為732°C時(shí)保溫2小時(shí)，然后在保溫完成后隨爐冷卻。
[0042]對(duì)制備得到的核電用速度傳感器的螺母進(jìn)行檢驗(yàn)可知，螺母基體與裝配棒之間的界面結(jié)合強(qiáng)度為430MPa，且螺母基體與裝配棒的結(jié)合面不存在孔隙、夾雜等肉眼可見(jiàn)的焊接缺陷。另外，經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出的螺母基體與裝配棒的界面顯微圖像如圖9所示，由該界面顯微圖像可知，螺母基體與裝配棒的界面處未發(fā)現(xiàn)裂紋等缺陷，且Fe、Ni等元素在界面處相互擴(kuò)散，螺母基體與裝配棒的界面結(jié)合效果好。[〇〇43] 實(shí)施例2
[0044]根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙采用鎳基合金制作核電用速度傳感器的螺母的螺母基體，并對(duì)螺母基體進(jìn)行固溶熱處理和退火熱處理，且固溶熱處理的溫度為ll〇〇°C，保溫時(shí)間為4小時(shí)；退火熱處理的溫度為600°C，保溫時(shí)間為4小時(shí)。經(jīng)固溶熱處理和退火處理后，螺母基體的抗拉強(qiáng)度為624MPa，屈服強(qiáng)度(0.2 %偏移量)為200MPa，延伸率為44 %。
[0045]根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙采用馬氏體不銹鋼制作裝配棒，并對(duì)裝配棒進(jìn)行淬火和回火熱處理，且淬火熱處理的溫度為1000°C，回火熱處理的溫度為700°C。經(jīng)淬火和回火熱處理后，裝配棒的抗拉強(qiáng)度為605MPa，屈服強(qiáng)度(0.2%偏移量)為445MPa，延伸率為29%，斷面收縮率為72%，且經(jīng)室溫沖擊試驗(yàn)檢驗(yàn)可知，該裝配棒的單個(gè)沖擊吸收功最小值134J，平均沖擊吸收功為169 J。
[0046]裝配棒通過(guò)間隙裝配安裝在螺母基體上的裝配孔內(nèi)，并使用抽真空裝置對(duì)裝配孔抽真空，且真空度<l(T3mbar。
[0047]采用真空電子束封焊工藝對(duì)螺母基體和裝配棒進(jìn)行焊接，且焊接參數(shù)為:聚焦電流2500mA，加速電壓為160kV，焊接電流15mA，焊接速度為13mm/s。在焊接完成后，對(duì)焊接形成的焊縫進(jìn)行檢驗(yàn)，當(dāng)焊縫中不存在孔隙、夾雜等肉眼可見(jiàn)的缺陷時(shí)，認(rèn)為焊縫質(zhì)量滿足要求；當(dāng)焊縫中存在孔隙、夾雜等肉眼可見(jiàn)的缺陷時(shí)，則認(rèn)為焊縫質(zhì)量不滿足要求，采用機(jī)加工方式清除不合格的焊縫，并重新進(jìn)行真空電子束封焊接直至焊接形成的焊縫質(zhì)量滿足要求。[〇〇48]對(duì)焊接完成的螺母基體依次進(jìn)行熱等靜壓處理和熱處理，以得到螺母坯體。在進(jìn)行熱等靜壓處理時(shí)，溫度為1130°C，壓力為lOOMPa，保溫時(shí)間為4小時(shí)。在進(jìn)行熱處理時(shí)，要先升溫，且在溫度為732°C時(shí)保溫2小時(shí)，然后在保溫完成后隨爐冷卻。
[0049]對(duì)制備得到的核電用速度傳感器的螺母進(jìn)行檢驗(yàn)可知，螺母基體與裝配棒之間的界面結(jié)合強(qiáng)度為362MPa，且螺母基體與裝配棒的結(jié)合面不存在孔隙、夾雜等肉眼可見(jiàn)的焊接缺陷。
[0050]實(shí)施例3[〇〇51]根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙采用鎳基合金制作核電用速度傳感器的螺母的螺母基體，并對(duì)螺母基體進(jìn)行固溶熱處理和退火熱處理，且固溶熱處理的溫度為1200°C，保溫時(shí)間為2小時(shí)；退火熱處理的溫度為800°C，保溫時(shí)間為2小時(shí)。經(jīng)固溶熱處理和退火處理后，螺母基體的抗拉強(qiáng)度為518MPa，屈服強(qiáng)度(0.2%偏移量)為21410^，延伸率為57%。[〇〇52]根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙采用馬氏體不銹鋼制作裝配棒，并對(duì)裝配棒進(jìn)行淬火和回火熱處理，且淬火熱處理的溫度為1100°C，回火熱處理的溫度為800°C。經(jīng)淬火和回火熱處理后，裝配棒的抗拉強(qiáng)度為580MPa，屈服強(qiáng)度(0.2%偏移量)為407MPa，延伸率為36 %，斷面收縮率為67%，且經(jīng)室溫沖擊試驗(yàn)檢驗(yàn)可知，該裝配棒的單個(gè)沖擊吸收功最小值135J，平均沖擊吸收功為156 J。
[0053]裝配棒通過(guò)間隙裝配安裝在螺母基體上的裝配孔內(nèi)，并使用抽真空裝置對(duì)裝配孔抽真空，且真空度<l(T3mbar。[〇〇54]采用真空電子束封焊工藝對(duì)螺母基體和裝配棒進(jìn)行焊接，且焊接參數(shù)為:聚焦電流3000mA，加速電壓為200kV，焊接電流20mA，焊接速度為20mm/s。在焊接完成后，對(duì)焊接形成的焊縫進(jìn)行檢驗(yàn)，當(dāng)焊縫中不存在孔隙、夾雜等肉眼可見(jiàn)的缺陷時(shí)，認(rèn)為焊縫質(zhì)量滿足要求；當(dāng)焊縫中存在孔隙、夾雜等肉眼可見(jiàn)的缺陷時(shí)，則認(rèn)為焊縫質(zhì)量不滿足要求，采用機(jī)加工方式清除不合格的焊縫，并重新進(jìn)行真空電子束封焊接直至焊接形成的焊縫質(zhì)量滿足要求。
[0055]對(duì)焊接完成的螺母基體依次進(jìn)行熱等靜壓處理和熱處理，以得到螺母坯體。在進(jìn)行熱等靜壓處理時(shí)，溫度為1050°C，壓力為90MPa，保溫時(shí)間為4.2小時(shí)。在進(jìn)行熱處理時(shí)，要先升溫，且在溫度為500°C時(shí)保溫5小時(shí)，然后在保溫完成后隨爐冷卻。
[0056]對(duì)制備得到的核電用速度傳感器的螺母進(jìn)行檢驗(yàn)可知，螺母基體與裝配棒之間的界面結(jié)合強(qiáng)度為311MPa，且螺母基體與裝配棒的結(jié)合面不存在孔隙、夾雜等肉眼可見(jiàn)的焊接缺陷。
[0057]實(shí)施例4
[0058]根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙采用鎳基合金制作核電用速度傳感器的螺母的螺母基體，并對(duì)螺母基體進(jìn)行固溶熱處理和退火熱處理，且固溶熱處理的溫度為1200°C，保溫時(shí)間為2小時(shí)；退火熱處理的溫度為800°C，保溫時(shí)間為2小時(shí)。經(jīng)固溶熱處理和退火處理后，螺母基體的抗拉強(qiáng)度為518MPa，屈服強(qiáng)度(0.2%偏移量)為21410^，延伸率為57%。
[0059]根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙采用馬氏體不銹鋼制作裝配棒，并對(duì)裝配棒進(jìn)行淬火和回火熱處理，且淬火熱處理的溫度為1100°C，回火熱處理的溫度為800°C。經(jīng)淬火和回火熱處理后，裝配棒的抗拉強(qiáng)度為580MPa，屈服強(qiáng)度(0.2%偏移量)為407MPa，延伸率為36 %，斷面收縮率為67%，且經(jīng)室溫沖擊試驗(yàn)檢驗(yàn)可知，該裝配棒的單個(gè)沖擊吸收功最小值135J，平均沖擊吸收功為156 J。
[0060]裝配棒通過(guò)間隙裝配安裝在螺母基體上的裝配孔內(nèi)，并使用抽真空裝置對(duì)裝配孔抽真空，且真空度<l(T3mbar。
[0061]采用真空電子束封焊工藝對(duì)螺母基體和裝配棒進(jìn)行焊接，且焊接參數(shù)為:聚焦電流3000mA，加速電壓為200kV，焊接電流20mA，焊接速度為20mm/s。在焊接完成后，對(duì)焊接形成的焊縫進(jìn)行檢驗(yàn)，當(dāng)焊縫中不存在孔隙、夾雜等肉眼可見(jiàn)的缺陷時(shí)，認(rèn)為焊縫質(zhì)量滿足要求；當(dāng)焊縫中存在孔隙、夾雜等肉眼可見(jiàn)的缺陷時(shí)，則認(rèn)為焊縫質(zhì)量不滿足要求，采用機(jī)加工方式清除不合格的焊縫，并重新進(jìn)行真空電子束封焊接直至焊接形成的焊縫質(zhì)量滿足要求。[〇〇62]對(duì)焊接完成的螺母基體依次進(jìn)行熱等靜壓處理和熱處理，以得到螺母坯體。在進(jìn)行熱等靜壓處理時(shí)，溫度為1200°C，壓力為150MPa，保溫時(shí)間為2小時(shí)。在進(jìn)行熱處理時(shí)，要先升溫，且在溫度為800°C時(shí)保溫4小時(shí)，然后在保溫完成后隨爐冷卻。
[0063]對(duì)制備得到的核電用速度傳感器的螺母進(jìn)行檢驗(yàn)可知，螺母基體與裝配棒之間的界面結(jié)合強(qiáng)度為316MPa，且螺母基體與裝配棒的結(jié)合面不存在孔隙、夾雜等肉眼可見(jiàn)的焊接缺陷。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種制備核電用速度傳感器的螺母的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟:51、制作所述螺母的螺母基體，且所述螺母基體上設(shè)置有裝配孔，并對(duì)所述螺母基體進(jìn) 行固溶熱處理和退火熱處理;制作裝配棒，并對(duì)所述裝配棒進(jìn)行淬火處理和回火熱處理；52、將所述裝配棒安裝到所述裝配孔中且與所述裝配孔間隙配合，并在安裝完成后對(duì) 所述裝配孔進(jìn)行抽真空操作；53、采用真空電子束封焊對(duì)所述螺母基體和所述裝配棒進(jìn)行焊接，且焊接位置為所述 裝配棒與所述裝配孔的孔壁之間的間隙，并在焊接完成后檢驗(yàn)焊縫質(zhì)量，當(dāng)焊縫質(zhì)量滿足 要求時(shí)，進(jìn)入步驟S4;當(dāng)焊縫質(zhì)量不滿足要求時(shí)，清除焊接形成的焊縫后，重新進(jìn)行真空電 子束封焊直至焊接質(zhì)量滿足要求，進(jìn)入步驟S4;54、對(duì)焊接完成的螺母基體依次進(jìn)行熱等靜壓處理和熱處理，得到螺母坯體；55、對(duì)所述螺母坯體進(jìn)行機(jī)加工，得到所述核電用速度傳感器的螺母。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備核電用速度傳感器的螺母的方法，其特征在于，在所述螺 母基體上設(shè)置有應(yīng)力釋放槽，且該應(yīng)力釋放槽圍設(shè)在所述裝配孔的孔口處。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備核電用速度傳感器的螺母的方法，其特征在于，所述應(yīng)力 釋放槽為環(huán)形的半圓槽。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的制備核電用速度傳感器的螺母的方法，其特征 在于，所述螺母的螺母基體的材質(zhì)為鎳基合金，且該鎳基合金中各個(gè)成分的重量百分?jǐn)?shù)為: 鎳彡71.55%，銅彡0.53 %，鐵5.90 % ?10.10%，錳彡 1.03%，碳0.05% ?0? 16%，硅彡 0.53%，鉻13.85%?17.25%，硫<0.018%，鈷<0.05%;所述裝配棒的材質(zhì)為馬氏體不銹 鋼，且該馬氏體不銹鋼中各個(gè)成本的重量百分?jǐn)?shù)為:碳0.05 %?0.14%，錳0.22 %? 0.83%，磷彡0.018%，硫彡0.035%，硅彡0.55%，鎳彡0.53%，鉻11.35%?13.15%，鈷彡 0.05%，錫彡0.05%，鋁彡0.06%，鉬0.17%?0.63%，其余為鐵。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備核電用速度傳感器的螺母的方法，其特征在于，在所述步 驟S1中，對(duì)所述螺母基體進(jìn)行固溶熱處理和退火熱處理時(shí)，固溶熱處理的溫度為1000°C-1200 °C，保溫時(shí)間為2-5小時(shí);退火熱處理的溫度為500-800 °C，保溫時(shí)間為2-5小時(shí)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備核電用速度傳感器的螺母的方法，其特征在于，在所述步 驟S1中，對(duì)所述裝配棒進(jìn)行淬火熱處理和回火熱處理時(shí)，淬火熱處理的溫度為900-1100°C， 回火熱處理的溫度為600-800 °C。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備核電用速度傳感器的螺母的方法，其特征在于，在所述步 驟S3中，所述真空電子束封焊的焊接參數(shù)為:聚焦電流2000mA?3000mA，加速電壓為120kV ?200kV，焊接電流10?20mA，焊接速度為5?20mm/s，真空度<l〇-3mbar。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備核電用速度傳感器的螺母的方法，其特征在于，在所述步 驟34中進(jìn)行熱等靜壓處理時(shí)，溫度為1050-1200°(:，壓力為90-1501〇^，保溫時(shí)間為2-4.2小 時(shí)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備核電用速度傳感器的螺母的方法，其特征在于，在所述步 驟S4中進(jìn)行熱處理時(shí)，先升溫，且在溫度為500-800°C時(shí)保溫2-5小時(shí)，并隨爐冷卻。10.—種核電用速度傳感器，該核電用速度傳感器包括權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)制備核 電用速度傳感器的螺母的方法制備得到的核電用速度傳感器的螺母。
【文檔編號(hào)】B23P15/00GK106078108SQ201610533999
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年7月7日
【發(fā)明人】車洪艷, 董浩, 劉國(guó)輝, 王鐵軍, 李雅范, 劉偉哲, 秦斌, 王學(xué)遠(yuǎn)
【申請(qǐng)人】安泰科技股份有限公司, 哈爾濱電氣動(dòng)力裝備有限公司