一种高温气冷堆电气贯穿件用金属导针及表面预处理工艺的制作方法

技术特征：
1.一种高温气冷堆电气贯穿件用金属导针，其特征在于，所述金属导针为铁镍合金，具体包括4j42或4j50。2.权利要求1所述一种高温气冷堆电气贯穿件用金属导针的表面预处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)喷砂处理：将金属导针的封接部位进行白刚玉喷砂处理；将铁镍合金放置在喷砂机中，通过夹具对金属导针两端进行固定以实现支撑，喷头与导针的夹角为60～75
°
；控制喷砂距离为5厘米，喷砂时间为1～2分钟；喷砂过程中匀速旋转铁镍合金，均匀喷射待封接部位；所述步骤1)中，喷砂机的空气压缩机输出压力为0.5～0.7mpa，喷料为白刚玉砂，喷料目数为80～100目；2)清洗：对喷砂后的金属导针进行空气吹扫，空气吹扫后置于清洗液中超声清洗3～5分钟，再用去离子水清洗2～3次，最后用酒精清洗，放入烘箱内干燥30分钟，干燥温度控制在60～80℃；3)湿氢除气处理：将步骤2)处理后的金属导针在1100℃的饱和湿氢环境中，保温20～40分钟；4)预氧化处理：将湿氢除气处理后的金属导针在720～780℃的空气气氛中氧化5～10分钟，在金属导针表面获得厚度为1.4～2.0μm的四氧化三铁预氧化层。3.根据权利要求2所述的一种高温气冷堆电气贯穿件用金属导针的表面处理工艺，其特征在于，将经过表面预处理的4j42或4j50金属导针、玻璃坯体、金属筒体及石墨支撑体由内而外组装，于氮气气氛炉中封接，封接过程中连续通入高纯氮气，以15℃/min的升温速率升至930℃，保温10分钟，后快速降温至500℃，保温30分钟，然后随炉冷却至室温，得到封接件。

技术总结
本发明公开了属于核反应堆密封技术领域的一种高温气冷堆电气贯穿件用金属导针及表面预处理工艺。所述金属导针为铁镍合金，包括4J42或4J50，所述的表面处理工艺包括以下步骤：先将金属导针封接部位进行白刚玉喷砂处理；经清洗后，将金属导针在1100℃下湿氢除气处理20～40分钟；然后在720～780℃空气下预氧化处理5～10分钟。本发明采用4J42或4J50铁镍合金代替现有可伐合金作为高温气冷堆电气贯穿件金属导针，避免了反应堆有害元素钴的使用。同时，采用物理和化学复合处理新工艺对铁镍合金进行表面预处理，该预处理工艺稳定可控，可有效提高玻璃


技术研发人员：张勇 李深厚 仝守强 惠文昌
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：2021.09.15
技术公布日：2021/12/14