316L控制棒包殼管滲氮防滲工藝技術研究

摘 要：316L控制棒包殼管離子滲氮過程中使用機械屏蔽不能完全實現屏蔽區無滲氮層，影響后期加工和焊接等工序，為滿足管材上端焊接區技術條件要求，針對316L不銹鋼管離子滲氮工藝特點，分析上端焊接區滲氮防滲技術，通過化學成分分析、光學顯微分析、X射線衍射等試驗方法分析防滲涂料成分、管材滲氮層的組織和性能，驗證了采用組合防滲（機械隔離+刷涂防滲涂料）工藝技術的實際效果，其可以滿足滲氮管上部焊接區防滲的技術條件要求。

關鍵詞：離子滲氮；不銹鋼包殼管；夾具；防滲涂料

中圖分類號：TG 178 " 文獻標志碼：A

離子滲氮一般是在真空設備中（100Pa～600Pa），以一定比例的氨氣（或用氫氣、氮氣代替）、甲烷等氣體，以零件為陰極，真空設備的爐壁或容器內另設金屬作為陽極。當陰陽極之間加上數百伏直流電壓時，兩極間的稀薄氣體被電離，從而產生輝光放電。由于真空設備中的稀薄氣體被電離，空間中存在大量的電子和離子，正離子向作為陰極的零件運動，電子則飛向陽極，持續不斷的輝光放電過程使離子滲氮過程不斷進行。在離子滲氮過程中，要求產品有非滲氮區域，可以采取金屬屏蔽防滲和涂料防滲方式，避免防滲區域表面硬化。

基于“華龍一號”工程，根據中核集團“龍騰2020”項目部署，重點解決國內控制棒組件中不銹鋼包殼管表面滲氮的關鍵技術問題，中核高泰使用國內自主研發的專用離子滲氮設備對不銹鋼包殼管進行離子滲氮處理，對需要防滲的零件部位使用專用設備提高防滲涂層的效率。……