一种含核级锆合金返回料的锆合金铸锭的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113881855A(43)申请公布日2022.01.04(21)申请号202111264086.5(22)申请日2021.10.28(71)申请人西部新锆核材料科技有限公司地址710299陕西省西安市西安经济技术开发区泾渭新城泾高北路东段19号(72)发明人袁波田锋严宝辉刘海明魏统宇范清松李天明周军(74)专利代理机构西安创知专利事务所61213代理人马小燕(51)Int.Cl.C22B9/20(2006.01)C22C1/03(2006.01)B22D7/00(2006.01)C22C16/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种含核级锆合金返回料的锆合金铸锭的制备方法(57)摘要本发明公开了一种含核级锆合金返回料的锆合金铸锭的制备方法，该方法包括：一、选择与目标产物锆合金铸锭相同牌号的核级锆合金返回料铸锭分切得到铸锭切块；二、将铸锭切块与海绵锆电极块进行组配，或将铸锭切块与中间产品铸锭进行组配，得到组配件；三、对组配件电极焊接得到自耗电极，然后进行真空自耗电弧熔炼得到锆合金铸锭。本发明将选定的核级锆合金返回料铸锭直接分切后进行组配，通过控制返回料铸锭的化学成分，保证了锆合金铸锭的成分满足技术要求，无需将核级锆合金返回料铸锭锻造成板坯后再使用，提升了材料的利用率，缩短了工艺流程及生产周期，克服了传统方法的材料损失量大、利用率低、加工成本高、工艺流程及生产周期长的缺点。CN113881855ACN113881855A权利要求书1/1页1.一种含核级锆合金返回料的锆合金铸锭的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、选择与目标产物锆合金铸锭相同牌号的核级锆合金返回料铸锭进行分切，得到铸锭切块；步骤二、将步骤一中得到的铸锭切块与海绵锆电极块进行组配，或将步骤一中得到的铸锭切块与中间产品铸锭进行组配，得到组配件；步骤三、对步骤二中得到的组配件进行电极焊接，得到自耗电极，然后将自耗电极进行真空自耗电弧熔炼，得到锆合金铸锭。2.根据权利要求1所述的一种含核级锆合金返回料的锆合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤一中所述核级锆合金返回料铸锭中主元素含量均在目标产物锆合金铸锭中主元素含量范围内，杂质元素含量满足目标产物锆合金铸锭的技术要求，且核级锆合金返回料铸锭经过表面机加、超声波探伤且切除冒口，所述核级锆合金返回料铸锭的直径不小于220mm。3.根据权利要求1所述的一种含核级锆合金返回料的锆合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤一中所述分切采用带锯床或水切割机进行，所述铸锭切块的截面形状为圆形，厚度为20mm～500mm。4.根据权利要求1所述的一种含核级锆合金返回料的锆合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤二中所述海绵锆电极块由海绵锆和中间合金组成，且每块海绵锆电极块的名义成分均与目标产物锆合金铸锭相同，所述海绵锆电极块的横截面为圆形或半圆形，密度为4.9g/cm3～5.3g/cm3。5.根据权利要求1所述的一种含核级锆合金返回料的锆合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤二中所述组配件中铸锭切块的质量含量为20％～60％。6.根据权利要求1所述的一种含核级锆合金返回料的锆合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤二中所述中间产品铸锭由海绵锆电极块经一次以上熔炼制备得到，该中间产品铸锭为一次锭或/和二次锭，所述海绵锆电极块由海绵锆和中间合金组成，且每块海绵锆电极块的名义成分均与目标产物锆合金铸锭相同，所述海绵锆电极块的横截面为圆形或半圆形，密度为4.9g/cm3～5.3g/cm3。2CN113881855A说明书1/6页一种含核级锆合金返回料的锆合金铸锭的制备方法技术领域[0001]本发明属于锆合金制备技术领域，具体涉及一种含核级锆合金返回料的锆合金铸锭的制备方法。背景技术[0002]在锆合金材制造过程中，由于加工难度大、要求高等特点，造成锆合金材成材率较低，产生的返回料约占总投料量的50％～70％。由于产生的返回料比例大、成品率低，大大提高了加工品的成本，造成价格昂贵的现象，限制了锆合金材更广泛地应用和生产的发展。因此，充分回收利用返回料将是降低生产成本的有效途径。而在传统的返回料回收利用工艺中，首先是将处理后的返回料熔炼成铸锭，待铸锭检验合格后，再将铸锭锻造成板坯，板坯通过切头切尾、机加铣面，表面处理、检验等工序后，再将板坯与海绵锆电极块组配焊接后使用。传统的返回料板坯制备过程中，需要进行锻造成型热加工过程，而锻造过程中因表面氧化易出现气体元素氧、氮超出技术要求，因此板坯表面需要进行大面积铣面，以彻底去除表层氧化层。除此之外，锻造过程不可避免会产生板坯料头，板坯料头在铣面前需切除，因此，板坯制造过程中造成了大量的材料损失。以一支