核電熱交換器用耐蝕鈦焊管制備工藝研究

張望成，魯蓉蓉，曾憲山

(湖南湘投金天新材料有限公司，湖南 益陽 413000)

鈦及鈦合金密度小、熱導率適中，在海水和海洋大氣環境中具有良好的耐蝕性。鈦焊管作為一種優異的高性能耐蝕換熱管，被廣泛應用于核電熱交換器中，以應對冷卻介質——海水的侵蝕，保證核電設備的安全、穩定運行[1-3]。

高性能耐蝕換熱管是核電熱交換器的核心材料，但其關鍵制備技術長期以來被美國、日本等國家壟斷[2]，直接影響我國核電產業發展。目前，國產鈦焊管存在的主要問題是焊縫質量難以達到核電用標準。為保障我國核電產業長遠、安全發展，高性能耐蝕鈦焊管國產化的需求日益迫切。核電熱交換器用高性能耐蝕鈦焊管的完全自主生產，將打破長期依賴進口的局面，為我國核電全面國產化和快速發展提供重要保障，并為我國核電走出國門奠定基礎。

本研究采用“W+雙半徑”反彎成型和非熔化極鎢極氬弧焊(TIG焊)工藝試制高品質耐蝕鈦焊管，以期為核電熱交換器用耐蝕鈦焊管的工業化生產提供參考。

1 實 驗

1.1 材料與工藝

實驗所用純鈦帶由湖南湘投金天科技集團生產，其化學成分如表1所示。

表1 純鈦帶化學成分(w/%)Table 1 Chemical composition of pure titanium strip

采用結構優化的JT50自動化連續鈦焊管生產線進行生產，成品規格為φ25.4 mm×0.5 mm，工藝流程為：帶材→卷曲成型→焊接→定徑→在線退火→渦流探傷→激光測徑→主線定尺切斷(性能檢驗)→超聲波探傷→水下氣密試驗。

針對鈦彈性模量低，卷曲成型后回彈大的特點，采用“W+雙半徑”反彎成型法匹配“窄間隙排輥”技術卷曲成型?！?br>