一種控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)線(xiàn)圈骨架的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核電安全領(lǐng)域，具體地涉及一種反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)線(xiàn)圈骨架及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(CRDM)是反應(yīng)堆最關(guān)鍵的安全設(shè)備之一，擔(dān)負(fù)著反應(yīng)堆的啟動(dòng)、功率調(diào)節(jié)及安全停堆等重要功能。作為一回路壓力邊界的一部分，CRDM電磁工作線(xiàn)圈工作環(huán)境較為惡劣，其耐高溫、耐輻照及強(qiáng)度要求嚴(yán)格。其中工作線(xiàn)圈骨架可起到穩(wěn)定線(xiàn)圈尺寸、保證線(xiàn)圈強(qiáng)度等方面的作用。
[0003]目前已有的CRDM工作線(xiàn)圈骨架制造工藝主要考慮兩方面內(nèi)容:1、材料選型；2、與材料配套的成型工藝。
[0004]材料選型，一般選用具有較高耐溫等級(jí)的無(wú)機(jī)或有機(jī)材料，同時(shí)需要兼顧線(xiàn)圈骨架成型的工藝性。已有使用經(jīng)驗(yàn)的有云母板材、聚醚醚酮、玻纖強(qiáng)化有機(jī)硅樹(shù)脂等材料。
[0005]成型工藝，根據(jù)之前選擇的材料分為三段式拼接、兩段式拼接及整體澆注。分別對(duì)應(yīng)了云母板材、玻纖強(qiáng)化有機(jī)硅樹(shù)脂及聚醚醚酮三種材料。
[0006]原有的材料與成型工藝制成的線(xiàn)圈骨架無(wú)法耐受較高的溫度，在較高溫度的情況下，會(huì)發(fā)生骨架坍塌、分層、解體等情況。整個(gè)工作線(xiàn)圈絕緣結(jié)構(gòu)將發(fā)生破壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的本發(fā)明的目的在于提供一種用于制造耐高溫控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作線(xiàn)圈繞線(xiàn)骨架的工藝，該工藝包括線(xiàn)圈骨架材料的選型、骨架制坯、定型以及高溫固化工藝，本發(fā)明選擇玻璃纖維布及有機(jī)硅樹(shù)脂浸漬漆為主要原料，玻纖和有機(jī)硅樹(shù)脂自身具有相當(dāng)優(yōu)異的耐高溫、耐輻照性能。采用多工序復(fù)合層壓工藝，成型后的線(xiàn)圈骨架各項(xiàng)機(jī)械性能優(yōu)于注塑成型的工作線(xiàn)圈骨架。避免出現(xiàn)了需要極大壓力才能進(jìn)行樹(shù)脂注塑成型的情況，也不易出現(xiàn)由于流道不暢導(dǎo)致的骨架缺損，解決了成型困難的難題。
[0008]本發(fā)明提供的一種反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)線(xiàn)圈骨架的制造方法，包括如下步驟:裁切層壓布料；將所述裁切的層壓布料卷成圓形筒體結(jié)構(gòu)的骨架坯型；將所述骨架坯型放入模壓模內(nèi)壓制為成型的骨架；將所述骨架放入預(yù)熱至第一溫度的固化烘箱中；將所述骨架放入在具有所述第一溫度的固化烘箱中持續(xù)第一時(shí)間；將所述固化烘箱的溫度均勻升至高于所述第一溫度的第二溫度；保持所述固化烘箱在第二溫度持續(xù)第二時(shí)間；將所述固化烘箱的溫度均勻升至高于第二溫度的第三溫度；保持所述固化烘箱在第三溫度持續(xù)第三時(shí)間；將所述固化烘箱從第三溫度降至低于第一溫度的第四溫度；將所述固化烘箱從所述第四溫度冷卻至室溫。
[0009]形。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，裁切的層壓布料層數(shù)為26層，厚度為6.5mm。層壓布料采用玻璃纖維編制孔徑為14目/25.4mm，尺寸為0.2mmX 1200mmX 50000mm的胚布，胚布在溫度為160°C，以0.3mm/s的速度進(jìn)行預(yù)浸漬。放置所述骨架坯型在模壓模內(nèi)的溫度為160°C、壓力為18MPa、保壓時(shí)間為900秒，從所述模壓模中取出骨架到將所述骨架放入到預(yù)熱至第一溫度的固化烘箱中耗費(fèi)的時(shí)間不大于30秒。所述第一溫度范圍為110°C至130°C，第一時(shí)間為2小時(shí)，第二溫度為170°C至190°C，第二時(shí)間為2小時(shí)，第三溫度為190°C至210°C，第三時(shí)間為12小時(shí)，第四溫度為50°C至70°C。
[0011]從所述第一溫度均勻升至所述第二溫度持續(xù)的時(shí)間為2小時(shí)；從所述第二溫度均勻升至所述第三溫度持續(xù)的時(shí)間為I小時(shí)。從所述第三溫度降至第四溫度持續(xù)時(shí)間為10小時(shí)
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，具有優(yōu)異的耐高溫、耐輻照性能，高溫環(huán)境下骨架陶瓷化，不會(huì)出現(xiàn)坍塌、解體的情況，機(jī)械性能高于注塑成型的工作線(xiàn)圈骨架，成型較為方便。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本發(fā)明提供的一種反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)線(xiàn)圈骨架的制造方法，在一個(gè)實(shí)施例中，包括如下步驟:層壓布料的準(zhǔn)備，織造玻璃纖維胚布，采用無(wú)堿、無(wú)捻、無(wú)蠟，徑向?yàn)?4X2、瑋向?yàn)?3X3玻璃纖維紗織成0.2mmX 1200mmX50000mm的胚布，其中玻璃纖維胚布孔徑為14目/25.4mm。
[0014]預(yù)浸漬玻璃纖維胚布:采用有機(jī)硅浸漬液進(jìn)行浸漬，溫度設(shè)置160°C，速度為
0.3mm/s0
[0015]層壓布料的裁切:按骨架尺寸要求，將料裁切成適當(dāng)寬度。
[0016]模具的準(zhǔn)備:將預(yù)成型模清潔、組裝，模壓模及固化模的檢查、清潔、涂脫模劑、預(yù)熱，對(duì)模具配件的齊備性檢查。
[0017]液壓機(jī)、工具、輔助設(shè)備的準(zhǔn)備:液壓機(jī)的工前檢查，氣動(dòng)設(shè)備及工具準(zhǔn)備、檢查，包括空壓機(jī)、氣槍等，此外，對(duì)其它輔助設(shè)備的準(zhǔn)備、檢查。
[0018]裁切成型的層壓布料，通過(guò)張力卷布機(jī)緊致地在預(yù)成型模的內(nèi)筒卷成圓筒，層數(shù):26 層、厚度:6.5mm(±0.2mm)。
[0019]從卷布機(jī)上卸下預(yù)成型模內(nèi)筒，翻出筒體兩端的端板，制成骨架坯型。
[0020]將骨架坯型放入模壓模內(nèi)，進(jìn)行壓制，成型條件:
[0021]模壓的條件為溫度為160°C，壓力為ISMPa ;保壓時(shí)間為900s。之后從模壓模中取出的骨架，必須在30s內(nèi)裝入固化模，移入固化烘箱進(jìn)行高溫固化。
[0022]高溫固化分為預(yù)固化和終極固化，預(yù)固化的步驟包括:將烘箱預(yù)熱至120°C至130 °C，優(yōu)選地為120。。;
[0023]換至固化模內(nèi)的骨架移入烘箱，保持2小時(shí)。
[0024]終極固化的步驟包括:在2小時(shí)內(nèi)將烘箱溫度均勻升至170°C至190°C，優(yōu)選地在180°C，并保持該溫度為2小時(shí)，然后將在I小時(shí)內(nèi)將溫度均勻地上升到190°C至210°C，優(yōu)選地為200°C并固化12小時(shí)，之后在10小時(shí)內(nèi)將溫度降至50°C至70°C，優(yōu)選地為60°C，隨爐冷卻至室溫后從固化模具取出骨架，最后借助余熱用刀具將骨架飛邊、毛刺等缺陷修除進(jìn)行修邊。
[0025]本發(fā)明提供的反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作線(xiàn)圈繞線(xiàn)骨架的制造的方法制造的骨架具有優(yōu)異的耐高溫、耐輻照性能，高溫環(huán)境下骨架陶瓷化，不會(huì)出現(xiàn)坍塌、解體的情況，機(jī)械性能高于注塑成型的工作線(xiàn)圈骨架，成型較為方便。
[0026]本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。對(duì)于實(shí)施例公開(kāi)的系統(tǒng)而言，由于與實(shí)施例公開(kāi)的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法部分說(shuō)明即可。
[0027]本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。
[0028]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)線(xiàn)圈骨架的制造方法，其特征在于，包括如下步驟: 裁切層壓布料； 將所述裁切的層壓布料卷成圓形筒體結(jié)構(gòu)的骨架坯型； 將所述骨架坯型放入模壓模內(nèi)壓制為成型的骨架； 將所述骨架放入在預(yù)熱至第一溫度的固化烘箱中持續(xù)第一時(shí)間； 將所述固化烘箱的溫度均勻升至高于所述第一溫度的第二溫度； 保持所述固化烘箱在第二溫度持續(xù)第二時(shí)間； 將所述固化烘箱的溫度均勻升至高于第二溫度的第三溫度； 保持所述固化烘箱在第三溫度持續(xù)第三時(shí)間； 將所述固化烘箱從第三溫度降至低于第一溫度的第四溫度； 將所述固化烘箱從所述第四溫度冷卻至室溫。 形。2.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)線(xiàn)圈骨架的制造方法，其特征在于，所述裁切的層壓布料層數(shù)為26層，厚度為6.5mm。3.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)線(xiàn)圈骨架的制造方法，其特征在于，所述層壓布料采用玻璃纖維編制孔徑為14目/25.4_，尺寸為0.2mmX 1200_X 50000mm的胚布。4.如權(quán)利要求3所述的反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)線(xiàn)圈骨架的制造方法，其特征在于，所述胚布在溫度為160°C，以0.3mm/s的速度進(jìn)行預(yù)浸漬。5.如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)線(xiàn)圈骨架的制造方法，其特征在于，放置所述骨架坯型在模壓模內(nèi)的溫度為160°C、壓力為18MPa、保壓時(shí)間為900秒。6.如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)線(xiàn)圈骨架的制造方法，其特征在于，從所述模壓模中取出骨架到將所述骨架放入到預(yù)熱至第一溫度的固化烘箱中耗費(fèi)的時(shí)間不大于30秒。7.如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)線(xiàn)圈骨架的制造方法，其特征在于，所述第一溫度范圍為110°C至130°c度，第一時(shí)間為2小時(shí)，第二溫度為170°C至190°C，第二時(shí)間為2小時(shí)，第三溫度為190°C至210°C，第三時(shí)間為12小時(shí)，第四溫度為50°C至 70°C。8.如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)線(xiàn)圈骨架的制造方法，其特征在于，從所述第一溫度均勻升至所述第二溫度持續(xù)的時(shí)間為2小時(shí)。9.如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)線(xiàn)圈骨架的制造方法，其特征在于，從所述第二溫度均勻升至所述第三溫度持續(xù)的時(shí)間為I小時(shí)。10.如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)線(xiàn)圈骨架的制造方法，其特征在于，從所述第三溫度降至第四溫度持續(xù)時(shí)間為10小時(shí)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)線(xiàn)圈骨架的制造方法，包括裁切層壓布料；將裁切的層壓布料卷成圓形筒體結(jié)構(gòu)的骨架坯型；將骨架坯型放入模壓模內(nèi)壓制為成型的骨架；將骨架放入在具有第一溫度的固化烘箱中持續(xù)第一時(shí)間；將固化烘箱的溫度均勻升至高于第一溫度的第二溫度；保持固化烘箱在第二溫度持續(xù)第二時(shí)間；將固化烘箱的溫度均勻升至高于第二溫度的第三溫度；保持固化烘箱在第三溫度持續(xù)第三時(shí)間；將固化烘箱從第三溫度降至低于第一溫度的第四溫度；將固化烘箱從第四溫度冷卻至室溫。利用本發(fā)明的方法制造的骨架具有優(yōu)異的耐高溫、耐輻照性能，高溫環(huán)境下骨架陶瓷化，不會(huì)出現(xiàn)坍塌、解體的情況。
【IPC分類(lèi)】H01F41/04, G21C7/14, H01F5/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105047401
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510589820
【發(fā)明人】劉剛, 王豐, 史驍辰, 顧建國(guó)
【申請(qǐng)人】上海核工程研究設(shè)計(jì)院
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年9月16日