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1、2016年第3期鑄造設(shè)備與工藝Jun.20162016年№6月3FOUNDRYEQUIPMEN鑄造設(shè)備與工藝TANDTECHNOLOGYJun.20162016年第№33期·鑄造工藝·doi：10.16666/j.cnki.issn1004-6178.2016.03.003補(bǔ)縮工藝對鋯合金鑄錠冒口的影響嚴(yán)寶輝1，肖穎1，王彥啟2（1.西部新鋯核材料科技有限公司，陜西西安710000；2.華南理工大學(xué)，廣東廣州51000）摘要：對三種補(bǔ)縮工藝下的鋯合金鑄錠冒口及其化學(xué)成分進(jìn)行了對比分析，研究了不同的鑄錠補(bǔ)縮工藝對鋯合金鑄錠冒口深度及鑄錠化學(xué)成分的影
2、響。結(jié)果表明適當(dāng)?shù)难a(bǔ)縮電流制度和補(bǔ)縮時間，既能減少鑄錠冒口深度，也能保證其化學(xué)成分與鑄錠整體的一致性。關(guān)鍵詞：鋯合金鑄錠；補(bǔ)縮；冒口；化學(xué)成分中圖分類號：TG244+.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-6694（2016）03-0008-03InfluenceofFeedingProcessonZirconiumAlloyIngotRiser112YANBao-hui，XIAOYin，WANGYan-qi（1.WesternEnergyMaterialTechnologiesCO.，LTD.，Xi'anShanxi710000，China；2.
3、SouthChinaUniversityofTechnology，GuangzhouGuangdong510000，China）Abstract：Inthispaper，thezirconiumingotriseranditschemicalcompositionwiththreekindsofdifferentingotfeedingprocesswasanalyzed.Theresultsshowedthatusingtheproperfeedingtimeandfeedingcurrentsystem，itnotonlyminimizedi
4、ngotriserdepth，butalsoguaranteedtheconsistencyofitschemicalcomposition.Keywords：zirconiumalloyingot，feeding，riser，chemicalcomposition鋯合金由于熱中子吸收截面小，具有較好的機(jī)重要意義。械性能及耐腐蝕性能，被用作核反應(yīng)堆的燃料元件1試驗(yàn)方法包殼和堆芯結(jié)構(gòu)材料。其中鋯及鋯合金鑄錠生產(chǎn)至今仍在普遍采用真空自耗熔煉（VAR）方法。該熔煉1.1試驗(yàn)過程過程基本可分為三個階段，引弧建立熔池期、正常實(shí)驗(yàn)選用材料為原子能級海綿鋯。將
5、海綿鋯經(jīng)熔煉期和頭部補(bǔ)縮期。當(dāng)鑄錠熔煉進(jìn)入補(bǔ)縮期，如過人工挑料、布料、與相應(yīng)中間合金在50MN油壓果突然結(jié)束熔煉熄滅電弧，則鑄錠集中縮孔部位約機(jī)壓制成電極塊，再使用真空等離子焊箱焊接成自在熔煉深度的二分之一處，而正常熔煉的熔池深耗電極，然后在1t真空自耗電弧爐經(jīng)過三次真空[1]度≥坩堝直徑。因此，因盡量減少鑄錠頭部縮孔深電弧熔煉成450mm的Zr4合金鑄錠，名義成分見度，減少鑄錠切頭量。為達(dá)到上述目的，需要在補(bǔ)縮表1.鑄錠號分別為a、b、c，待這3個鑄錠在自耗電極期確定最佳的補(bǔ)縮工藝制度。目前，最佳補(bǔ)縮工藝消耗至100kg以上時采用對應(yīng)的補(bǔ)縮工藝
6、進(jìn)行補(bǔ)縮[1]。另是采用“多級補(bǔ)縮，低電流保溫”的補(bǔ)縮工藝（見表2），鑄錠的補(bǔ)縮時間分別控制在57min、45min、外，目前國際上一些主要的鋯材生產(chǎn)企業(yè)像WZ、35min.鑄錠生產(chǎn)完畢后經(jīng)超聲探傷檢測確定縮孔CEZUS用于生產(chǎn)鋯管的鑄錠已經(jīng)不切除冒口，直接深度。試驗(yàn)流程見圖1.同時按照圖2所示對鑄錠上進(jìn)行鍛造、擠壓，以降低生產(chǎn)成本。所以保證鑄錠頭端面進(jìn)行取樣分析Sn、Fe元素含量，研究補(bǔ)縮工藝部化學(xué)成分的一致性也尤為重要，而鑄錠的補(bǔ)縮工對Zr4合金兩種主元素含量的影響。藝也會影響鑄錠頭部的化學(xué)成分，甚至導(dǎo)致鑄錠頭1.2測試部某些元素含量超出標(biāo)準(zhǔn)
7、要求。因此，研究鑄錠補(bǔ)用HS600C超聲波探傷儀檢測鑄錠冒口深度；縮工藝對提高鑄錠生產(chǎn)成品率降低生產(chǎn)成本具有用等離子體發(fā)射光譜儀分析鑄錠中錫、鐵元素的含量。收稿日期：2016-03-04作者簡介：嚴(yán)寶輝（1986-），男，助理工程師，研究方向：鋯及鋯合2結(jié)果與討論金加工?！?·2016年第3期嚴(yán)寶輝，肖穎，王彥啟:補(bǔ)縮工藝對鋯合金鑄錠冒口的影響鑄造設(shè)備與工藝電流制度的不同在于電流下降的級數(shù)和每1級電流所持續(xù)的時間不相同。1#、2#補(bǔ)縮電流制度中電流下降緩慢，熔速下降平穩(wěn)，這一方面可以保證熔池表面處于液態(tài)，另一方面還可以提供少量的液態(tài)金屬不斷地進(jìn)入
8、熔池，以充填由于凝固和結(jié)晶所造成的體積收縮。同時由于逐漸由下而上地減少熔池圖1試驗(yàn)流程圖體積和深度，始終是熔池表面處于液態(tài)而不先凝固，有
