DE69710791T2 - Verfahren zur herstellung eines kernbrennstabhüllrohres - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft Kernbrennstäbe für Kernreaktoren und insbesondere einen Prozeß zum Herstellen von Hüllen für derartige Kernbrennstäbe.
• Kernbrennstäbe für Kernreaktoren werden gegenwärtig in zwei grundlegenden Formen hergestellt. Die erste, die für Siedewasserreaktoren (SWR) und Druckwasserreaktoren (DWR) verwendet wird, weist eine Rohrhülle aus einer einzigen Legierung auf, die entweder aus der Legierung Zircaloy 2 oder Zircaloy 4 besteht. Die zweite Art ist ein Bimetallrohr, das nur in Siedewasserreaktoren verwendet wird. Diese zweite Art weist eine Hülle auf, die ein aus reinem Zirconium oder zinnarmer Zirconiumlegierung hergestelltes Innenfutter mit einer äußeren Schicht aus Zircaloy 2 besitzt.
• Ein Brennstab mit einem Innenfutter wird als ein Barrierestab bezeichnet. Der Hauptzweck der "Barriere" besteht in der Bereitstellung einer weichen Schicht aus reinem oder im wesentlichen reinem Zirconium, in die die Kernbrennstofftabletten anschwellen können. Diese Anordnung schützt die härtere und brüchigere Außenschale aus Zircaloy vor dem Reißen, wenn die Kernbrennstofftabletten während des Betriebs des Reaktors anschwellen. Der Begriff für das Reißen, das aus dem Anschwellen der Brennstofftabletten resultiert, ist Brennstofftablette-Hülle-Wechselwirkung (PCI = pellet clad interaction). Gerissene Brennstäbe setzen Spaltprodukte in das Reaktorwassersystem frei und bewirken in der Umgebung der Rohrleitungen der Reaktorkühlwassersysteme höhere Strahlungsniveaus.
• Beide Arten von Brennstäben werden unter Einsatz des gleichen grundlegenden Prozesses hergestellt. Das Zirconium oder die Zirconiumlegierung wird geschmolzen und zu einem Strang geschmiedet, und der Strang wird langlochgebohrt. Der gebohrte Strang wird dann mechanisch auf die endgültige Querschnittsabmessung bearbeitet, etwa durch Extrusion oder Rohrreduktion. Falls die Brennstoffhülle ein "Barriere"-Futter aufweisen soll, dann werden der Strang aus dem Futtermaterial und der Strang aus dem Außenschichtmaterial sorgfältig maschinell bearbeitet, gereinigt und montiert. Dann werden die beiden Stränge zusammen auf einen ungefähren Durchmesser extrudiert (dieser Schritt wird als Koextrusion bezeichnet). Die ungefähr endbearbeitete Form wird dann auf die Endgröße rohrreduziert.
• Die Koextrusionstechnik weist in der Praxis mehrere Nachteile auf. Bei dem Prozeß besteht das größte Problem darin, daß das Innenfutter und die Außenschale an ihrer Grenzfläche oftmals keine gleichförmige und vollständige metallurgische Verbindung eingehen. Die Unfähigkeit der Ausbildung einer richtigen metallurgischen Verbindung ist üblicherweise das Ergebnis einer unzureichenden Reinigung vor dem Zusammenbau oder einer schlechten Passung zwischen der Innenschale und der Außenschale.
• Ein weiteres Problem besteht bei den bekannten Herstellungstechniken darin, daß es wegen des Langlochbohrens zu einer erheblichen Menge an Abfall kommt. Außerdem erfordert das Reduzieren der Zirconiumlegierungs-Stränge auf die richtigen Abmessungen für einen Brennstab viel Zeit und Aufwand.
• Angesichts des oben Gesagten wäre es wünschenswert, ein neues Verfahren zur Herstellung von Kernbrennstäben zu haben, das die mit den bekannten Techniken verbundenen Probleme vermeidet.
• Die mit den bekannten Verfahren zur Herstellung von Kernbrennstäben verbundenen Nachteile werden zum großen Teil durch den Prozeß gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst. Der Prozeß der vorliegenden Erfindung beinhaltet die folgenden Schritte. Zunächst wird eine poröse Vorform durch Aufsprühen einer ersten Metallschicht auf ein zylindrisches Substrat hergestellt. Die erste Metallschicht ist aus einem Metall ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Metall auf Zirconium- Basis (zum Beispiel einer niedriglegierten Zr- Legierung, wie etwa einer zinnarmen Zirconiumlegierung) und einer Legierung auf Titan-Basis gebildet. Hier und in der ganzen vorliegenden Patentschrift wird unter dem Ausdruck "niedriglegierte Zirconiumlegierung" eine Legierung aus Zirconium verstanden, die nicht mehr als etwa 5% an Legierungszusätzen enthält. Als nächstes wird eine zweite Metallschicht auf die erste Metallschicht aufgesprüht. Die zweite Metallschicht ist aus einer Legierung auf Zirconium-Basis oder Titan- Basis gebildet, die durch eine gewünschte Kombination von Eigenschaften gekennzeichnet sind, wie etwa hohe mechanische Festigkeit, Kriechfestigkeit und/oder Korrosionsfestigkeit.
• Nachdem die beiden Metallschichten erstarrt sind, wird das zylindrische Substrat aus der porösen Vorform entfernt. Die poröse Vorform wird dann auf im wesentlichen die volle Dichte konsolidiert, um ein Rohr mit einer gewünschten Querschnittsabmessung zu bilden. Das konsolidierte Rohr wird dann wärmebehandelt, um in jeder der Metallschichten eine gewünschte Mikrostruktur zu erhalten und sich aus der Konsolidierung des Rohres ergebende etwaige Restspannungen darin zu entfernen.
• Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen hervor.
• Es zeigen:
• Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm einer bevorzugten Sequenz für den Prozeß gemäß der vorliegenden Erfindung; und
• Fig. 2 eine quer verlaufende Querschnittsansicht eines durch den Prozeß der vorliegenden Erfindung gebildeten Brennstoffstabs.
• Nunmehr unter. Bezugnahme auf Fig. 1 werden die grundlegenden Schritte des Prozesses 10 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. In Schritt 101 werden mindestens zwei Metallschichten derart auf ein allgemein zylindrisches Substrat aufgesprüht, daß man einen zylindrischen Rohstrang erhält. In Schritt 102 wird das Substrat von dem aufgesprühten Material entfernt, wodurch eine zentrale, in Längsrichtung durch den Strang verlaufende Öffnung verbleibt. Das aufgesprühte Material wird dann auf bekannte Weise in Schritt 103 konsolidiert, um Porosität zu entfernen, das aufgesprühte Material zu verdichten und ein Hohlrohr zu bilden.
• In Schritt 104 wird das Hohlrohr über eine Zeit hinweg und bei einer Temperatur geglüht, die so ausgewählt sind, daß Spannungen abgebaut werden und eine gewünschte Kombination von Eigenschaften in den konsolidierten Metallschichten bereitgestellt wird. Das geglühte Hohlrohr wird dann im Schritt 105 derart auf endgültige Abmessungen weiter reduziert, daß man eine Brennstoffhülle mit den gewünschten Endabmessungen erhält. Die Brennstoffhülle wird dann in Schritt 106 einer letzten Wärmebehandlung unterzogen, um die gewünschte Kombination von Eigenschaften sicherzustellen und etwaige Restspannungen aus dem letzten Reduktionsprozeß abzubauen.
• In Schritt 101 des Prozesses gemäß der vorliegenden Erfindung werden Zirconium und/oder Zirconiumlegierungen in Schichten auf einem stangenförmigen oder rohrförmigen Substrat entsprechender Abmessungen abgeschieden. Die verwendete Aufsprühtechnik ist bevorzugt von der Art, bei der die Legierung geschmolzen und im geschmolzenen Zustand zerstäubt wird, um einen Strom aus geschmolzenem Metall bereitzustellen, der dann zur Bildung einer Schicht mit der gewünschten Dicke auf das Substrat gerichtet wird. Das bevorzugte Verfahren ähnelt dem im US-Patent Nr. 3,826,301 beschriebenen. Hier und in der ganzen vorliegenden Patentschrift und in den Ansprüchen wird unter dem Ausdruck "Aufsprühung" oder "aufgesprüht" die oben und in dem obenerwähnten Patent beschriebene Metallabscheidungstechnik verstanden.
• Die Aufsprühtechnik führt zu einer schnellen Abkühlung des zerstäubten geschmolzenen Metalls. Dadurch führt das Aufsprühen der in dem Prozeß gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Zirconiumlegierungen zu einer feinkörnigen Mikrostruktur in dem abgekühlten und erstarrten Metall. Eine derartige Mikrostruktur ist bei Zirconiumlegierungen der Art, die in Kernbrennstoffhüllen verwendet wird, sehr erwünscht. Der Fachmann versteht, daß der Effekt auf die Mikrostrukturen der Legierungen im wesentlichen der gleiche ist wie das Betaabschrecken, das üblicherweise auf Brennstoffhüllen aus Zirconiumlegierung angewendet wird.
• Die bei dem Prozeß verwendeten Zirconiumlegierungen werden so gewählt, daß man eine Kombination von gewünschten Eigenschaften für eine verbesserte PCI erhält. Bei einer Ausführungsform einer gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Brennstabhülle wird Zirconium oder eine weiche, niedriglegierte Zirconiumlegierung auf das Substrat aufgesprüht, um eine innere reißfeste Schicht zu erhalten. Auf die erste Schicht wird eine zweite Schicht aufgesprüht, die aus einer Legierung mit einem hohen Grad an Kriechfestigkeit, mechanischer Festigkeit und/oder Ausdehnungsfestigkeit gebildet ist. Falls gewünscht, kann über die kriechfeste Legierungsschicht außerdem noch eine andere Zirconiumlegierung aufgesprüht werden, die für eine gute Korrosionsfestigkeit sorgt. Auf diese Weise können die Eigenschaften der Brennstoffhülle über den ringförmigen Querschnitt der Brennstoffhülle hinweg variiert werden. Es wird in Betracht gezogen, daß in dem Prozeß der vorliegenden Erfindung anstelle von Legierungen auf Zr-Basis andere Legierungen verwendet werden können, wie etwa Legierungen auf Ti-Basis, die die gewünschten Eigenschaften liefern und sich zur Verwendung in einem Spaltreaktor eignen.
• Bei der Durchführung des Aufsprühschritts der vorliegenden Erfindung wird das Metall oder die Legierung für jede Schicht getrennt von jeder der anderen Schichten geschmolzen und aufgetragen. Die Charge geschmolzenen Metalls kann aber auch durchgehend neu legiert werden, so daß das Aufsprühen kontinuierlich durchgeführt werden kann, damit man in der Legierungszusammensetzung einen kontinuierlichen Gradienten erhält.
• Wegen des Charakters der Aufsprühtechnik wird eine gleichförmige metallurgische Verbindung zwischen den verschiedenen Schichten sichergestellt, ohne daß zwischen abgeschiedenen Schichten eine äußerst sorgfältige Oberflächenreinigung erforderlich wäre. Man erhält einen kontinuierlichen Gradienten von Eigenschaften über die Dicke der Hülle hinweg, da es während des Abscheidungsschritts zu einer gewissen Zwischenschichtlegierung kommt. Außerdem können die Vorrichtung und der Prozeß für das Aufsprühen so zugeschnitten werden, daß man zu Anfang einen Strang erhält, dessen Abmessungen in der Nähe der Abmessungen der endgültigen Umhüllung liegen, damit der zum Reduzieren des Strangs auf die Endabmessung erforderliche mechanische Aufwand wesentlich reduziert wird.
• In Schritt 102 wird das Substrat entfernt, nachdem die gewünschte Anzahl von Schichten aus den Zirconiumlegierungen aufgesprüht worden und auf dem Substrat erstarrt sind. Es wird ein rohrförmiges Substrat bevorzugt, da es einen Kanal zum Zirkulieren eines Kühlmediums zum Entfernen von Wärme bereitstellt, wodurch die Erstarrung des Metalls bei seiner Abscheidung beschleunigt wird. Ein rohrförmiges Substrat läßt sich auch einfacher entfernen und führt zu weniger verschwendetem Metall als ein Substrat aus einer massiven Stange. Das Substrat wird durch maschinelle Bearbeitungstechniken, wie etwa Bohren, oder gegebenenfalls durch chemische Techniken, beispielsweise Säureentfernung, entfernt.
• Durch das Entfernen des Substrats aus dem abgeschiedenen Material wird ein grobes poröses Hohlrohr bereitgestellt. Dieses grobe Hohlrohr wird konsolidiert und wärmebehandelt, um eine Hülle entsprechender Abmessung zu bilden. Je nach der anfänglichen Größe und Porosität des aufgesprühten Materials sind ein oder mehrere Zyklen mit den Schritten Konsolidierung, Reduktion und Wärmebehandlung notwendig. Es wird erwartet, daß bei den meisten Anwendungen ein zweistufiger Konsolidierungs-, Dimensionierungs- und Wärmebehandlungszyklus ausreicht.
• Der erste Konsolidierungsschritt 103 beinhaltet eine Reduktion des ringförmigen Querschnitts des grob ausgebildeten Hohlrohrs durch Extrusion, Rohrziehen oder bevorzugt Rohrreduktion. Unter dem Ausdruck "Rohrreduktion" werden solche bekannten Prozesse wie die Pilger-Rohrreduktion verstanden. Das aufgesprühte Material kann aber auch durch heißes isostatisches Pressen, Sintern oder andere dem Fachmann bekannte pulvermetallurgische Konsolidierungstechniken konsolidiert werden.
• Nach der ersten Reduktion wird das Hohlrohr wie in Schritt 104 über eine Zeit hinweg und bei einer Temperatur geglüht, die so ausgewählt sind, daß etwaige Spannungen, die das Hohlrohr während des Konsolidierungsprozesses erfahren hat, abgebaut werden und in den Zirconiumlegierungen, die das Hohlrohr bilden, die gewünschte Kombination von Eigenschaften bereitgestellt wird. In Schritt 105 wird das Hohlrohr durch Techniken, die den unter Bezugnahme auf den ersten Konsolidierungsschritt beschriebenen ähneln, auf die endgültigen querschnittsabmessungen reduziert. Die bevorzugte Technik ist die Rohrreduktion, wie etwa durch das oben erwähnte Pilger-Rohrreduktionsverfahren.
• Nach dem letzten Schritt der Reduktion und der Dimensionierung wird das Hohlrohr im Schritt 106 über eine Zeit hinweg und bei einer Temperatur geglüht, um die gewünschten Eigenschaften zu optimieren und etwaige Restspannungen aus dem letzten Rohrreduktionsschritt abzubauen. Allgemein werden die Parameter Zeit, Temperatur und Abkühlung für die Glühwärmebehandlung so ausgewählt, daß man in den verwendeten Zirconiumlegierungen eine optimierte Verteilung kleiner Teilchen in der zweiten Phase erhält.
• Die Struktur eines gemäß der vorliegenden Erfindung gebildeten Kernbrennstabs kann besser verstanden werden, wenn nun auf Fig. 2 verwiesen wird. Ein Brennstab 20 weist eine Hülle 21 auf, die Brennstofftabletten 22 umgibt. Die Hülle 21 besteht aus drei Schichten: einer innersten oder "Futter"-Schicht 23, einer Zwischenschicht 24 und einer äußersten oder "Schalen"-Schicht 25. Die Futterschicht 23 ist aus reinem Zirconium oder einer relativ weichen Zirconiumlegierung, wie etwa einer zinnarmen Zr-Sn-Legierung gebildet. Die Futterschicht 23 liegt den Kernbrennstofftabletten 22 am nächsten und kann sich ohne zu reißen verformen, wenn die Brennstofftabletten während des Betriebs anschwellen. Die Zwischenschicht ist aus einer kriechfesten oder starken Zirconiumlegierung, wie etwa einer Zr-O-Fe-Sn-Legierung gebildet. Die Schalenschicht 25 ist aus einer sehr korrosionsfesten Legierung, wie etwa einer Legierung Zircaloy 2 oder Zircaloy 4, gebildet. Aus Fig. 2 geht hervor, daß die verschiedenen Legierungsschichten, die die Hülle 21 darstellen, allmählich ineinander übergehen und einen im wesentlichen kontinuierlichen Gradienten von Materialien und Eigenschaften bilden. Eine derartige Struktur unterscheidet sich sehr von den bekannten Strukturen, die aus diskreten Schichten bestehen, die mechanisch miteinander verbunden sind. Aus diesem Grund sind die Grenzflächen zwischen den Schichten 23, 24 und 25 in der Hülle 21 mit gestrichelten Linien 26a und 26b gezeigt. Diese Grenzflächen sind tatsächlich Legierungsübergangszonen, die sich aus dem "Interalloying" der jeweiligen Schichten bei ihrem Aufsprühen ergeben.
• Aus der obigen Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen ist ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung bestimmte neuartige Merkmale und Vorteile bereitstellt, die für den Fachmann offensichtlich sind. Insbesondere ist ein neuartiges Verfahren zur Herstellung einer Brennstoffhülle für einen Kernbrennstab beschrieben worden, bei dem zwei oder mehr Schichten aus Zirconium oder einer Zirconiumlegierung durch die als Aufsprühen bezeichnete Technik auf einem Substrat gebildet werden. Die Verwendung der Aufsprühtechnik gestattet eine kontinuierliche Gradation von Zirconiumlegierungen mit einer damit einhergehenden Gradation gewünschter Eigenschaften über die Wanddicke der Brennstoffhülle hinweg. Durch das Aufsprühen der verschiedenen Metallschichten wird zwischen den verschiedenen Schichten eine gleichförmige metallurgische Verbindung sichergestellt, ohne daß zwischen dem Abscheiden der Metallschichten eine äußerst sorgfältige Oberflächenreinigung erforderlich wäre. Außerdem kommt es in den abgeschiedenen Metallschichten wegen der schnellen Abkühlung des zerstäubten geschmolzenen Metalls, das mit der Aufsprühtechnik verbunden ist, zu einer feinkörnigen Struktur, ohne daß ein getrenntes Betaabschrecken erforderlich wäre. Zudem gestattet der Einsatz der Aufsprühtechnik die Bildung von fast netzförmigen Strängen, die weniger Reduktion auf die Endgröße verlangen als Stränge, die durch die herkömmlichen Gieß-und-Bearbeitungsprozesse zur Herstellung einer Kernbrennstoffhülle gebildet werden.
• Die Begriffe und Ausdrücke, die hier verwendet worden sind, dienen der Beschreibung und nicht der Einschränkung. Es ist nicht beabsichtigt, durch die Verwendung derartiger Begriffe und Ausdrücke jegliche Äquivalente der gezeigten und beschriebenen Merkmale oder Teile davon auszuschließen. Es wird anerkannt, daß innerhalb des Schutzbereichs der beanspruchten Erfindung verschiedene Modifikationen möglich sind, die von der Erfindung, wie sie hier beschrieben und gezeigt ist, nicht wesentlich abweichen.

Claims (13)

1. Prozeß zur Herstellung einer Hülle für einen Kernbrennstab, wobei die Hülle eine funktionelle Gradientenstruktur aufweist und der Prozeß die folgenden Schritte umfaßt:

(a) Bilden einer porösen Vorform, indem

(1) eine erste Metallschicht auf ein zylindrisches Substrat aufgesprüht wird, wobei die erste Metallschicht aus einem ersten Metall ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Metall auf Zirconium- Basis und einer Legierung auf Titan-Basis gebildet ist; und dann

(2) eine zweite Metallschicht auf die erste Metallschicht aufgesprüht wird, wobei die zweite Metallschicht aus einem zweiten Metall ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Metall auf Zirconium-Basis und einer Legierung auf Titan- Basis gebildet ist, die durch eine gewünschte Kombination von Eigenschaften gekennzeichnet sind;

(b) Entfernen des zylindrischen Substrats von der porösen Vorform nach dem Erstarren der ersten und zweiten Metallschicht;

(c) Konsolidieren der porösen Vorform auf im wesentlichen die volle Dichte, um ein Rohr mit einer gewünschten Querschnittsabmessung zu bilden; und dann

(d) Wärmebehandeln des Rohrs, um Spannungen abzubauen und in jeder der ersten und zweiten Metallschicht eine gewünschte Mikrostruktur zu erhalten.

2. Prozeß nach Anspruch 1, wobei das erste Metall ein Metall auf Zirconium-Basis ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus im wesentlichen reinem Zirconium und niedriglegierten Zirconium-Legierungen ist.

3. Prozeß nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das zweite Metall eine Zirconium-Legierung ist, die gekennzeichnet ist durch eine oder mehrere Eigenschaften ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus mechanischer Festigkeit, Kriechfestigkeit, Korrosionsfestigkeit und Ausdehnungsfestigkeit.

4. Prozeß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei man bei dem Schritt des Bildens der porösen Vorform eine dritte Metallschicht auf die zweite Metallschicht aufsprüht, wobei die dritte Metallschicht aus einem dritten Metall ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Legierung auf Zirconium-Basis und einer Legierung auf Titan-Basis gebildet ist, die gekennzeichnet sind durch eine zweite gewünschte Kombination von Eigenschaften, die sich von der gewünschten Kombination von Eigenschaften des zweiten Metalls unterscheiden, wobei die dritte Metallschicht aufgesprüht wird, bevor das zylindrische Substrat entfernt wird.

5. Prozeß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei man bei dem Schritt des Konsolidierens der porösen Vorform die poröse Vorform auf eine erste Querschnittsabmessung extrudiert.

6. Prozeß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Schritt des Konsolidierens der porösen Vorform das Rohrreduzieren der porösen Vorform auf eine erste Querschnittsabmessung umfaßt.

7. Prozeß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Schritt des Konsolidierens der porösen Vorform einen Zyklus des Reduzierens der Querschnittsabmessungen der porösen Vorform auf eine Rohrform mittlerer Größe und nachfolgende Wärmebehandlung der Rohrform mittlerer Größe zum Abbauen von während des Reduzierschrittes auferlegten Spannungen umfaßt.

8. Prozeß nach Anspruch 7 mit den Schritten des Beendens des Zyklus des Reduzierens der Querschnittsabmessungen der porösen Vorform auf mittlere Größen und der Wärmebehandlung der Rohrform mittlerer Größe und des nachfolgenden Reduzierens der Rohrform mittlerer Größe auf eine endgültige Querschnittsabmessung.

9. Prozeß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Schritt des Konsolidierens der porösen Vorform die folgenden Schritte umfaßt:

Extrudieren der porösen rohrartigen Vorform auf eine erste mittlere Querschnittsabmessung;

Wärmebehandlung der extrudierten Vorform, um aus dem Extrudierschritt resultierende Restspannungen zu entfernen; und dann

Rohrreduzieren der wärmebehandelten Vorform auf die gewünschte Querschnittsabmessung.

10. Prozeß nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Schritt des Aufsprühens der ersten Metallschicht die folgenden Schritte umfaßt: Schmelzen des ersten Metalls, Zerstäuben des ersten geschmolzenen Metalls und dann Aufsprühen des zerstäubten ersten Metalls auf das zylindrische Substrat.

11. Prozeß nach Anspruch 10, wobei der Schritt des Aufsprühens der zweiten Metallschicht die folgenden Schritte umfaßt: Schmelzen des zweiten Metalls, Zerstäuben des geschmolzenen zweiten Metalls und dann Aufsprühen des zerstäubten zweiten Metalls auf die erste Metallschicht.

12. Prozeß nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Schritt des Bildens der porösen Vorform die folgenden Schritte umfaßt: Herstellen eines Schmelzbades des ersten Metalls, Zerstäuben des geschmolzenen ersten Metalls, Aufsprühen des zerstäubten ersten Metalls auf das zylindrische Substrat, Neulegieren des Schmelzbades zum Bilden eines zweiten Schmelzbades des zweiten Metalls, Zerstäuben des geschmolzenen zweiten Metalls, Aufsprühen des zerstäubten zweiten Metalls auf die erste Metallschicht und dann Erstarrenlassen der abgeschiedenen ersten und zweiten Metallschicht.

13. Prozeß nach Anspruch 12, wobei das Schmelzbad ständig neu legiert wird, während das geschmolzene Metall zerstäubt und aufgesprüht wird.