申请/专利权人：中机生产力促进中心有限公司;贵州航天精工制造有限公司

申请日：2021-12-03

公开（公告）日：2023-01-24

公开（公告）号：CN114134494B

主分类号：C23C22/18

分类号：C23C22/18;C23C22/78;C23C22/83;C23C22/73;C23C22/77

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.01.24#授权;2022.03.22#实质审查的生效;2022.03.04#公开

摘要：RPV主螺栓表面磷化处理方法，其处理对象为完成了外螺纹加工的RPV主螺栓；步骤如下：1、前处理：对RPV主螺栓依次进行除油、水洗和表调处理；2、磷化处理：将表调处理后的RPV主螺栓浸渍在磷化液中进行磷化处理，从而在RPV主螺栓的表面形成一层磷化膜；磷化时间为12～15min，磷化温度为82～89℃；3、后处理：对磷化处理后的RPV主螺栓依次进行前水洗、钝化处理、后水洗、干燥处理和涂油操作。本发明适用于RPV主螺栓的表面磷化处理，配合合适的工艺路线及工艺参数，使最终形成的磷化层呈现符合标准要求的黑色，磷化层表面形成的磷酸盐晶粒均匀细密。

主权项：1.RPV主螺栓表面磷化处理方法，其处理对象为完成了外螺纹加工的RPV主螺栓，RPV主螺栓的材料牌号为40CrNi2MoV；其特征是，步骤如下：S01、前处理：对RPV主螺栓依次进行除油、水洗和表调处理；除油采用10wt％NaOH碱性脱脂剂去除RPV主螺栓表面油污；水洗用于去除RPV主螺栓表面残留的碱性脱脂剂，水洗处理是先在65℃的热水中清洗2min，然后转移到25℃的常温水中清洗2min；表调处理采用锰系表调剂LD-1320加水勾兑而成的表调液对RPV主螺栓进行浸泡，表调处理中的表调液的pH值为9，浸泡时间为6min，表调液温度为25℃；S02、磷化处理：将表调处理后的RPV主螺栓浸渍在磷化液中进行磷化处理，从而在RPV主螺栓的表面形成一层5-10μm的磷化膜；磷化时间为12～15min，磷化温度为82～89℃，磷化液中含有Mn2+、NO3-、PO43-、H3PO4，磷化液的总酸度为50～54；磷化液选用重庆立道公司生产的牌号为LD-3260A的磷化液；S03、后处理：对磷化处理后的RPV主螺栓依次进行前水洗、钝化处理、后水洗、干燥处理和涂油操作；前水洗用于去除RPV主螺栓上残留的磷化液；钝化处理用于提高磷化膜的耐蚀性；后水洗用于去除RPV主螺栓上残留的钝化液；前水洗和后水洗均是在25℃的常温水中清洗2min；干燥处理是采用常温压缩空气将RPV主螺栓表面吹干；钝化处理选用的钝化液为重铬酸；涂油操作是在RPV主螺栓的表面涂刷一层防锈油；其中，S02步骤中的磷化处理，应用于RPV主螺栓磷化套件：所述的RPV主螺栓磷化套件，包括磷化槽、吊架、加热元件、温度检测模块及主控模块；磷化槽呈长方体形，其内部设有用于容纳吊架和磷化液的内腔，其上端设有连通至内腔的敞口，其内腔底面上设有集渣槽，集渣槽的端部延伸至内腔底面与内腔侧壁面的交汇处；磷化槽外部侧壁下端设有排渣口和排液口，排渣口连通至集渣槽并正对集渣槽的端部，排渣口上设有用于敞开或封堵排渣口的堵头，排液口连通至内腔，排液口上设有用于打开或关闭排液口的手动阀；吊架为长方体形的框架，吊架在两端部分别设有一个V形卡口，两个V形卡口相互正对布置，每个V形卡口的上端两侧分别焊接有一个挂耳，同一个V形卡口两侧的挂耳相互正对布置；当吊架放置在磷化槽内腔中时，吊架的个挂耳均从磷化槽上端敞口中伸出，吊架的V形卡口位于磷化槽内腔的15％-60％高度区间内；加热元件固定安装在磷化槽外部底面上，或嵌入安装在磷化槽的底壁中，其用于加热磷化槽内腔中的磷化液；温度检测模块共有四个，四个温度检测模块分别设在磷化槽内腔四面侧壁上，以检测磷化槽内腔中不同位置的磷化液的温度；主控模块包括单片机和显示屏，单片机的信号输入端口分别与四个温度检测模块电连接，单片机的信号输出端口分别与显示屏和加热元件电连接；单片机基于温度检测模块检测的温度控制加热元件的启停，进而使磷化液温度维持在一定的范围内，显示屏用于显示温度检测模块检测的温度；磷化处理过程如下：将等待磷化处理的反应堆压力容器主螺栓水平放置在吊架的两个V形卡口上，再准备两条链条，将两条链条的一端分别挂在一个V形卡口两侧的挂耳和另一个V形卡口两侧的挂耳上，将两条链条的另一端挂在行车的吊钩上；操控行车，将反应堆压力容器主螺栓和吊架一同放入装有磷化液的磷化槽内腔中；磷化过程中，通过四个温度检测模块检测磷化槽内腔中不同位置的磷化液的温度，并通过主控模块实时显示四个温度检测模块检测的磷化液温度值，从而便于操作人员精细化调控加热元件的功率；所述的RPV主螺栓磷化套件还包括刮垢板；刮垢板一端设有直边刃，直边刃与磷化槽内腔底面贴合，刮垢板另一端设有弧形刃，弧形刃的轮廓与集渣槽的横截面轮廓相吻合；相应的，磷化槽的外壁上设有用于放置刮垢板的插槽，插槽上端开口；磷化槽的除垢过程如下：多次磷化操作后，磷化槽内腔底面上会附着结晶和杂质，影响热传导，磷化液也变得浑浊，此时进行排污除垢操作；首先打开排液口上的手动阀，将浑浊的磷化液排出，再使用刮垢板一端的直边刃将磷化槽内腔底面上的结晶和杂质刮到集渣槽内；最后打开拔出排渣口上的堵头，使用刮垢板另一端的弧形刃贴住集渣槽的壁面，并将结晶和杂质从排渣口推出。

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