《核燃料后处理厂用爆炸复合连接件》（征求意见稿）

1T/CNEAXXXX—XXXX核燃料后处理厂用爆炸复合连接件本文件描述了核燃料后处理厂用爆炸复合连接件(复合管接头、复合板)的技术要求、试验方法、检验规则和标记、包装、运输和贮存等内容。本文件适用于核燃料后处理厂用设备、管道及其他零部件用锆及锆合金/TA2/奥氏体不锈钢、钛及钛合金/奥氏体不锈钢爆炸复合管接头以及锆及锆合金/TA2/奥氏体不锈钢复合板的生产制造与检验。其他用途的锆及锆合金/TA2/奥氏体不锈钢、钛及钛合金/奥氏体不锈钢爆炸复合连接件也可参考使用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T223钢铁及合金化学分析方法GB/T713.7承压设备用钢板和钢带第7部分：不锈钢和耐热钢GB/T1220不锈钢棒GB/T2965钛及钛合金棒材GB/T3624钛及钛合金无缝管GB/T3621钛及钛合金板材GB/T4334—2020金属和合金的腐蚀奥氏体及铁素体-奥氏体（双相）不锈钢晶间腐蚀试验方法GB/T4698海绵钛、钛及钛合金化学分析方法GB/T6396复合钢板力学及工艺性能试验方法GB/T11170不锈钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法(常规法)GB/T13298金相显微组织检验方法GB/T13747锆及锆合金化学分析方法GB/T41655无损检测超声检测焊接、轧制和爆炸复合覆层检测技术GJB3797A-2015卫星用钛-不锈钢爆炸复合过渡接头棒规范NB/T47011锆制压力容器NB/T47013.3承压设备无损检测第3部分：超声检测NB/T47013.8承压设备无损检测第8部分：泄漏检测EJ/T20283-2021钛及钛合金/奥氏体不锈钢爆炸复合连接件YS/T777-2011锆-钢复合板3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.12T/CNEAXXXX—XXXX结合界面compoundcontactinterface爆炸复合管接头或板中的母材、中间过渡材（若有）之间达到冶金结合的界面。3.2界面结合率percentageofboundedarea母材、中间过渡材（若有）达到冶金结合状态的面积与总面积的比值，以百分数表示。4技术要求4.1结构、规格爆炸复合管接头结构示意图见图1，材料1和材料2的材质应根据规格尺寸以及具体工艺确定。爆炸复合管接头的名称、规格应符合表1的规定。图1爆炸复合管接头结构示意图表1爆炸复合管接头的名称、规格名称规格锆及锆合金/TA2/奥氏体不锈钢爆炸复合管接头材料1外径：10mm≤φ≤170mm壁厚：2mm≤壁厚≤9mm总长度：80mm≤L≤200mm钛及钛合金/奥氏体不锈钢爆炸复合管接头材料1外径：4mm≤φ≤200mm壁厚：2mm≤壁厚≤9mm总长度：80mm≤L≤200mm注：爆炸复合管接头是指材料1、中间过渡材（若有）、材料2经过爆炸复合制备出复合棒坯料，再经机加工到成品尺寸交付的状态。3T/CNEAXXXX—XXXX爆炸复合板结构示意图见图2，材料1和材料2的材质应根据规格尺寸以及具体工艺确定。爆炸复合板的名称、规格应符合表2的规定。图2爆炸复合板结构示意图表2爆炸复合板的名称、规格名称规格锆及锆合金/TA2/奥氏体不锈钢爆炸复合板材料1壁厚：10mm≤壁厚≤80mm材料2壁厚：10mm≤壁厚≤50mm4.2原材料要求如下：a)锆及锆合金应符合NB/T47011的规定，退火态（M）。若需方有特殊要求时，可由供需双方决定，并在合同中注明；b)钛及钛合金应符合GB/T2965、GB/T3624的规定，退火态（M）。若需方有特殊要求时，可由供需双方决定，并在合同中注明；c)奥氏体不锈钢应符合GB/T1220、GB/T713.7以及相关设计文件的规定；d)中间过渡材TA2应符合GB/T3621的规定。材料到厂后应按批进行复验。锆材和钛材的复验项目为化学成分分析，化学成分应满足以上标准要求；奥氏体不锈钢材料复验要求应符合采购方的规定。4.3标记示例1：由牌号为Zr-3，厚度为30mm的锆板（材料1）、牌号为TA2，厚度为1mm的TA2（中间过渡材）和牌号为304L，厚度为20mm的钢板（材料2），经爆炸复合的宽度为500mm，长度为500mm的复合板标记为：Zr-3/TA2/304LB30/1/20X500X500示例2：4T/CNEAXXXX—XXXX材料1牌号为Ti35，外径33.4mm，壁厚4mm和材料2牌号为304L，外径55.4mm，壁厚5mm的复合管标记Ti35/304LG33.4*4/55.4*54.4剪切强度爆炸复合管接头的剪切强度应在复合棒上进行检验，剪切强度应符合表3的规定。表3剪切强度爆炸复合管接头名称状态剪切强度（MPa）锆及锆合金/TA2/奥氏体不锈钢爆炸复合管接头爆炸态钛及钛合金/奥氏体不锈钢爆炸复合管接头材料2外径＞50mm时，≥196材料2外径≤50mm时，≥240锆及锆合金/TA2/奥氏体不锈钢爆炸复合板4.5拉伸性能锆及锆合金/奥氏体不锈钢爆炸复合板试样的抗拉强度不应低于抗拉强度理论下限值。伸长率不小于材料1或材料2标准中较低一方的规定。抗拉强度理论下限值计算如下。式中：Rm1——材料2抗拉强度下限标准值，单位MPa；Rm2——中间过渡材抗拉强度下限标准值，单位MPa；Rm3——材料2抗拉强度下限标准值，单位MPa；t1——材料1厚度，单位mm；t2——中间过渡材厚度，单位mm；t1——材料2厚度，单位mm；4.6界面结合率爆炸复合管接头界面结合率应为100%。爆炸复合板面积结合率大于95%，单个不结合区面积≤58cm2。4.7氦质谱检漏爆炸复合管接头在1MPa氦气压力下，保压时间不少于2min，漏率应小于1×10-7Pa·m3/s。4.8结合区显微形态爆炸复合结合界面形态主要包括波状结合界面和平直结合界面。爆炸复合管接头结合区显微形态要求如下：a)爆炸复合界面处应具有金属爆炸复合结合界面形态；b)100倍显微镜下结合区界面处材料1、材料2应无显微裂纹；5T/CNEAXXXX—XXXX4.9腐蚀试验在规定的试验条件下，爆炸焊复合管接头的腐蚀情况与不锈钢管相当，宏观金相（10×)不得有裂纹和未结合。提供腐蚀前后微观金相照片（500×),其合格标准双方协商。经供需双方协议，供方可进行其它腐蚀试验，试验要求和合格标准由供需双方协议并在合同中注明。4.10尺寸及允许偏差爆炸复合管接头尺寸允许偏差应符合EJ/T20283的规定。爆炸复合板尺寸允许偏差应符合YS/T777的规定。4.11表面质量爆炸复合管接头、爆炸复合板表面质量要求如下：a)复合管接头表面为经过抛光或者爆炸复合-机加工的表面，粗糙度Ra≤3.2μm；复合板以喷砂、酸洗或抛光表面交货；需方对表面有特殊要求时，可由双方协商确定。b)复合板表面不允许有裂纹、起皮、压折、金属或非金属夹杂物等宏观缺陷；允许有局部的不超过材料2厚度偏差一半的划伤、凹坑、色斑点存在；c)表面缺陷允许打磨修理，但修磨后应满足尺寸允许偏差要求。4.12产品标识爆炸复合管接头、爆炸复合板应逐支采用标签或喷墨打标机等不损伤表面的形式进行标识，标识标记内容应按照4.3节执行，并在爆炸复合管连接件两端分别标识材质。5试验方法5.1化学成分原材料复验要求如下：a)锆及锆合金的化学成分分析按GB/T13747的规定进行检验；b)钛及钛合金的化学成分分析按GB/T4698的规定进行检验，Ta元素可采用X射线荧光检测法或电感耦合等离子发射光谱法（ICP）进行检定；c)奥氏体不锈钢的化学成分分析按GB/T223或GB/T11170的规定进行检验。5.2剪切强度爆炸复合管接头剪切强度按照EJ/T20283-2021的附录A的规定进行。爆炸复合板剪切强度试验按GB/T6396的规定进行。5.3拉伸性能锆及锆合金/奥氏体不锈钢爆炸复合板拉伸试验按照GB/T6396的规定进行5.4界面结合率爆炸复合管接头应在爆炸复合棒坯料上通过超声波检测进行界面结合率的检测，检测方法参照GJB3797A的规定。爆炸复合板的检测应按照NB/T47013.3的规定进行。6T/CNEAXXXX—XXXX若需方有特殊要求，经供需双方协议，供方也可采用其他标准。5.5氦质谱检漏爆炸复合管接头的氦质谱检漏试验应按照NB/T47013.8的规定执行。若需方有特殊要求，经供需双方协议，供方也可采用其他标准。5.6结合区显微形态取结合区纵向剖面金相试样，按照GB/T13298规定腐蚀后，在100倍和300倍显微镜下观察，并提供相关金相照片。5.7腐蚀试验5.8.1试验方法试验参照GB/T4334—2020中方法C的要求，开展复合管接头焊接接头的晶间腐蚀试验。5.8.2试验条件应根据采购合同及实际服役环境选择以下试验条件。条件一：满足GB/T4334—2020中方法C的要求。条件二：试验介质应为具有代表性的模拟料液,试验条件根据需方要求确定.5.8.3试样每个爆炸焊复合管接头接头、不锈钢管（应满足工程中与爆炸复合管接头相连的不锈钢管的要求）至少切取3个全浸纵向腐蚀试样。复合管接头接头试样见图2，其中复合管接头接头的内表面作为主要试验面和观察面.每个试样的表面积不应小于10cm2,试样溶液用量为每1cm2试样表面积不少于20ml.爆炸结合线布置在中间区域，尽可能保持锆及锆合金或钛及钛合金和不锈钢的面积相同,且爆炸复合结合面应尽量大。图2爆炸焊复合管接头接头取样示意图5.8.4试验结果（1）腐蚀速率测量试样腐蚀前后的重量，结果取平行试样的平均值，获得试样的腐蚀增重/减重数据，根据腐蚀速率来评定试验结果。腐蚀速率计算如下。(M−M1)式中：R——腐蚀速率，g·m-2·h-1；M——试验前的重量，g；M1——试验后的重量，g；S——不锈钢试样的总面积，m2；T——试验时间，h。（2）金相分析每组试样，利用金相显微镜，进行腐蚀前后试样表面形貌观察，记录腐蚀前后试样的表面形貌特征；宏观金相为10X，微观金相500X，重点关注爆炸结合线附近区域的微观特征及有疑问区域。5.8尺寸及允许偏差7T/CNEAXXXX—XXXX应使用相应精度的量具进行测量。5.9表面质量应使用粗糙度仪和相应精度的量具检测。5.10产品标识采用目视检查的方法对产品标识进行核对。6检验规则6.1检验爆炸复合管接头、爆炸复合板有供方进行检验，保证接头质量符合合同要求，并提供质量证明书。6.2组批应成批提交检验，每批应由同一炉批号的锆及锆合金或钛及钛合金和同一炉批号的奥氏体不锈钢用相同工艺生产的同一规格爆炸复合连接件组成。6.3检验项目和取样检验项目、取样位置及取样数量应符合表3的规定。表4检验项目、取样位置及取样数量序号检验项目取样位置取样数量标准要求章节号检验或试验方法章节号1化学成分原材料切屑一份4.35.12剪切强度爆炸复合棒、爆炸复合板爆炸复合棒:每批≤50支，1支；50＜每批≤100支，2支；每批＞100支，3支爆炸复合板:每批,1张(试样长度方向应平行于轧制方向).4.45.23拉伸性能爆炸复合板每批,1张(试样长度方向应平行于轧制方4.55.35界面结合率爆炸复合棒、爆炸复合板逐支、逐张4.65.46氦质谱检漏爆炸复合管接头逐支4.75.57结合区显微形态爆炸复合棒（纵向）爆炸复合棒:每批≤100支，1支；4.85.68T/CNEAXXXX—XXXX爆炸复合板每批＞100支，按5%，取整数爆炸复合板:每批,1张(试样长度方向应平行于轧制方向).8腐蚀试验爆炸复合管接头每批4.95.79尺寸及允许偏差爆炸复合管接头、爆炸复合板逐支、逐张4.105.8表面质量爆炸复合管接头、爆炸复合板逐支、逐张4.115.9产品标识爆炸复合管接头、爆炸复合板逐支、逐张4.125.106.4检验结果判定判定规则如下：a)剪切强度结果不合格时，则在同一批里随机抽取双倍试样对不合格项目进行重复试验，如仍存在不合格结果，则该批爆炸复合件为不合格；b)氦质谱检漏、界面结合率、结合区显微形态、腐蚀试验、尺寸及允许偏差和表面质量检验结果不合格时，按件判定不合格。7标记、包装、运输和贮存7.1标记每个包装箱上应附有标签，注明：a)产品名称、规格；b)批号、数量；c)装箱日期。7.2包装复合管接头用木箱按批包装，泡沫塑料填充，每箱重量不超过100kg。复合板应采用适当的方式进行包装，确保运输、贮存过程中产品不受损伤。7.3运输和贮存运输和贮存时应满足如下规定：a)运输过程中应防撞击和重压；b)贮存过程中应避免酸、碱等物品的腐蚀。9T/CNEAX