CN208507210U - 一种pwr乏燃料组件贮存栅元 - Google Patents

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欧阳钦
杨高升
马旭东
金涛
张力
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Abstract

本实用新型属于材料技术领域，具体涉及一种PWR乏燃料组件贮存栅元及制造方法。包括四个不锈钢硼铝复合板，四个不锈钢硼铝复合板拼接成的正方形，固定得到PWR乏燃料组件贮存栅元；不锈钢硼铝复合板包括不锈钢骨架、硼铝板，不锈钢骨架两侧截面为梯形，且夹角为45°，不锈钢骨架上下表面均有凹槽，硼铝板安装于两侧凹槽内，且通过不锈钢骨架的通孔连接。不锈钢硼铝复合板的横截面为底角为45°的梯形，骨架为45°的“H”型不锈钢骨架，在不锈钢上下两面均为硼铝板，保证了其吸收中子的能力。不锈钢板上开有联通孔，用于上下硼铝板的连接；不锈钢骨架可适用于焊接组装，克服了硼铝材料不能焊接的弱点。

Description

一种PWR乏燃料组件贮存栅元
技术领域
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种PWR乏燃料组件贮存栅元。
背景技术
目前我国核电站PWR机组乏燃料组件(17×17)干法贮存技术还不够成熟，乏燃料干法贮存主设备尚未实现国产化和自主化，没有合适的PWR乏燃料组干法件贮存栅元。因此亟需开发一种可用于干法贮存PWR机组乏燃料组件的栅元，从而实现PWR乏燃料组件干法贮存。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种PWR乏燃料组件贮存栅元，用于PWR乏燃料组件干法贮存，同时保证具有良好的刚性和辐射屏蔽性能。
为解决上述技术问题，本发明一种PWR乏燃料组件贮存栅元，包括四个不锈钢硼铝复合板，四个不锈钢硼铝复合板拼接成的正方形，固定得到PWR乏燃料组件贮存栅元；不锈钢硼铝复合板包括不锈钢骨架、硼铝板，不锈钢骨架两侧截面为梯形，且夹角为45°，不锈钢骨架为“H”型不锈钢骨架，上下表面均有凹槽，硼铝板安装于两侧凹槽内，且通过不锈钢骨架的通孔连接。
凹槽的内侧面与不锈钢骨架侧面平行。
凹槽的内侧面与不锈钢骨架边界的宽度为2mm。
凹槽的深度为2mm。
不锈钢骨架厚度为8mm。
一种PWR乏燃料组件贮存栅元制造方法，具体包括以下步骤：
步骤一、首先将硼铝粉末置于已加工好的不锈钢骨架的上下两端，组成临时复合板；
步骤二、将临时复合板进行烧结，使硼铝粉末变为硼铝合金，并与骨架紧密结合；
步骤三、对烧结后的复合板进行轧制，加固硼铝合金层与不锈钢骨架的结合强度；
步骤四、消除复合板的残余应力；
步骤五、对复合板进行校直处理；
步骤六、对得到的不锈钢硼铝复合板进行焊接接口准备；
步骤七、首先将4个横截面为梯形的不锈钢硼铝复合板拼接成正方形，并使用工装固定；
步骤八、对不锈钢硼铝复合板之间的接缝进行氩弧焊焊接；
步骤九、对焊缝外表面进行修磨并检验，确保焊缝满足要求；
步骤十、通过合适的退火工艺消除贮存栅元的残余应力，增强其力学性能；
步骤十一、对贮存栅元进行校直处理。
所述步骤四中，通过退火工艺消除复合板的残余应力。
本发明的有益技术效果在于：不锈钢硼铝复合板的横截面为底角为45°的梯形，骨架为45°的“H”型不锈钢骨架，在不锈钢上下两面均为硼铝板，保证了其吸收中子的能力。不锈钢板上开有联通孔，用于上下硼铝板的连接；不锈钢骨架可适用于焊接组装，克服了硼铝材料不能焊接的弱点。制成的栅元既保证了其刚性又能够起到良好的辐射屏蔽性能。
附图说明
图1为不锈钢硼铝复合板示意图；
图2为一种PWR乏燃料组件贮存栅元示意图；
图中：1—不锈钢骨架2—硼铝板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明一种PWR乏燃料组件贮存栅元，包括四个不锈钢硼铝复合板，四个不锈钢硼铝复合板横截面为45°梯形，不锈钢硼铝复合板拼接成的正方形，并使用工装固定得到PWR乏燃料组件贮存栅元；不锈钢硼铝复合板包括不锈钢骨架1、硼铝板2，不锈钢骨架1两侧截面为梯形，且夹角为45°，不锈钢骨架1上下表面均有凹槽，硼铝板2安装于两侧凹槽内，且通过不锈钢骨架1的通孔连接。
优选的，凹槽的内侧面与不锈钢骨架1侧面平行。
优选的，凹槽的内侧面与不锈钢骨架1边界的宽度为2mm。
优选的，凹槽的深度为2mm。
优选的，不锈钢骨架1厚度为8mm。
本发明一种PWR乏燃料组件贮存栅元制造方法，具体包括以下步骤：
步骤一、如图1所示，首先将硼铝粉末置于已加工好的不锈钢骨架的上下两端，组成临时复合板；
步骤二、将临时复合板进行烧结，使硼铝粉末变为硼铝合金，并与骨架紧密结合；
步骤三、对烧结后的复合板进行轧制，加固硼铝合金层与不锈钢骨架的结合强度；
步骤四、通过退火工艺消除复合板的残余应力，增强其力学性能；
步骤五、必要时对复合板进行校直处理；
步骤六、对得到的不锈钢硼铝复合板进行焊接接口准备；
步骤七、如图2所示，首先将4个横截面为梯形的不锈钢硼铝复合板拼接成正方形，并使用工装固定；
步骤八、对不锈钢硼铝复合板之间的接缝进行氩弧焊焊接；
步骤九、对焊缝外表面进行修磨并检验，确保焊缝满足要求；
步骤十、通过合适的退火工艺消除贮存栅元的残余应力，增强其力学性能；
步骤十一、必要时对贮存栅元进行校直处理。

Claims (5)

1.一种PWR乏燃料组件贮存栅元，其特征在于：包括四个不锈钢硼铝复合板，四个不锈钢硼铝复合板拼接成的正方形，固定得到PWR乏燃料组件贮存栅元；不锈钢硼铝复合板包括不锈钢骨架(1)、硼铝板(2)，不锈钢骨架(1)两侧截面为梯形，且夹角为45°，不锈钢骨架(1)为“H”型不锈钢骨架，上下表面均有凹槽，硼铝板(2)安装于两侧凹槽内，且通过不锈钢骨架(1)的通孔连接。
2.根据权利要求1所述的一种PWR乏燃料组件贮存栅元，其特征在于：凹槽的内侧面与不锈钢骨架(1)侧面平行。
3.根据权利要求2所述的一种PWR乏燃料组件贮存栅元，其特征在于：凹槽的内侧面与不锈钢骨架(1)边界的宽度为2mm。
4.根据权利要求3所述的一种PWR乏燃料组件贮存栅元，其特征在于：凹槽的深度为2mm。
5.根据权利要求4所述的一种PWR乏燃料组件贮存栅元，其特征在于：不锈钢骨架(1)厚度为8mm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108735317A (zh) * 2018-06-04 2018-11-02 江苏核电有限公司 一种pwr乏燃料组件贮存栅元及制造方法
CN112462407A (zh) * 2020-11-10 2021-03-09 中国核动力研究设计院 一种燃料板表面污染定位检测装置和系统

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