CN101807439A - 一种核级压力容器用复合钢板 - Google Patents

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傅智勇
陈磊
张光庆
陈海峰
张旭
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Abstract

本发明提供了一种核级压力容器用复合钢板，其特征在于，包括厚度为5mm的SA240TP 304L钢板以及设于SA240 TP 304L钢板一侧并与之相结合的厚度为55mm的SA533TP.B CL.1钢板。本发明的优点是：可以满足安注箱主材的各个性能指标，且成本低，制造方便。

Description

一种核级压力容器用复合钢板
技术领域
本发明涉及一种ASME核3级压力容器用复合钢板，用作AP1000核电站的核3级压力容器一安注箱的主要承压材料。
背景技术
西屋的AP1000核电技术是目前唯一一项通过美国核管理委员会最终设计批准的“第三代+”核电技术，是目前全球核电市场中最安全、最先进的商业核电技术。AP1000最大的特点就是设计简练，易于操作，而且充分利用了诸多“非能动的安全体系”，这样既进一步提高了核电站的安全性，同时也能显著降低核电机组建设以及长期运营的成本。安注箱用于对堆芯进行充分冷却，是安全系统的一个重要组成部分。安注箱为球形，其结构材料为碳钢，安注箱的内表面为一层不锈钢材料。安注箱底部由裙状底座支撑。内盛有硼水，硼水被压缩氮气覆盖，以便在必要的情况下快速注入液流。安注箱主材常规性能指标如下表：
Figure GSA00000059270400011
现有技术中安注箱主材或采用全不锈钢钢板，采用此技术将大大增加筒身的厚度，制造的工艺难度和成本将大大的提高。或采用碳钢板+堆焊不锈钢的技术：在碳钢板压制成形后，碳钢内表面再堆焊不锈钢，采用此方法对钢板在堆焊后的热变形需要很严格的控制，还要在成形后对堆焊表面进行机加工或打磨，工艺难度和工作量都十分得大。
发明内容
本发明的目的是提供一种核级压力容器用复合钢板，其能够满足上述要求。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种核级压力容器用复合钢板，其特征在于，包括厚度为5mm的SA240 TP 304L钢板以及设于SA240 TP 304L钢板一侧并与之相结合的厚度为55mm的SA533 TP.B CL.1钢板。
下表为厚度为(55mm)的SA533 TP.B CL.1钢板的机械性能指标
Figure GSA00000059270400021
满足安注箱主材的要求。厚度为(5mm)的SA240 TP 304L钢板在设计中只起防腐蚀作用，不起承压作用，满足在60年设计使用寿命中的不被一回路冷却液腐蚀。
本发明的优点是：可以满足安注箱主材的各个性能指标，且成本低，制造方便。
附图说明
图1为核级压力容器用复合钢板结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例来具体说明本发明。
实施例
如图1所示，为核级压力容器用复合钢板结构示意图，所述核级压力容器用复合钢板包括厚度为5mm的SA240 TP 304L钢板1以及设于SA240 TP 304L钢板1一侧并与之相结合的厚度为55mm的SA533 TP.B CL.1钢板2。
本发明的复合钢板的化学成分为如下表：
(重量％：其余为Fe)
Figure GSA00000059270400022
注：表中SA533 TP.B CL.1铝的含量为总铝含量要求
上述复合钢板的制造方法如下：
A.冶炼：基体钢应为镇静钢即脱氧钢，采用强脱氧剂脱氧或真空脱氧，使氧含量减少到在凝固时碳与氧之间不发生反应的程度。并在熔融时进行真空除气；复材钢以电弧炉、感应电炉或其他适合的工艺冶炼。
B.复合：采用轧制或爆炸的工艺将基体钢和复材钢连接在一起。其中轧制法是用中厚板轧机或热连轧机轧制根据碳钢和不锈钢原料的规格和轧机及加热系统的工艺参数合理设计复合钢坯的组合比例。以获得精确的复合板成品尺寸。复合钢坯制造过程涉及原料表面加工、隔离和真空技术。保证复合界面良好的物理工艺性能。爆炸法是炸药为能源，能将两种金属材料焊接成一体。炸药被引爆后，炸药产生的高压脉冲作用在复材上，加载力远远高于金属材料的屈服强度，加载过程的瞬间性一般为微秒量级，工件受载的局部性是它只发生在作用点的微小的邻近区域，并且高速移动，结合区呈现为波状的冶金结合
C.热处理：复合钢板应以淬火+回火方式进行热处理，其中回火温度要求635℃以上，不大于705℃。
D.校平：在校平机上进行校平。
E.表面清理。
使用时，将SA240 TP 304L钢板1作为AP1000核电站安注箱内部防腐蚀层，将SA533TP.B CL.1钢板2作为外部承压层。
对上述复合钢板进行力学试验和无损检测结果如下：
Figure GSA00000059270400031
上述复合钢板可满足相关要求。

Claims (1)

1.一种核级压力容器用复合钢板，其特征在于，包括厚度为5mm的SA240 TP 304L钢板(1)以及设于SA240 TP 304L钢板(1)一侧并与之相结合的厚度为55mm的SA533TP.B CL.1钢板(2)。
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