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锆合金在核燃料包壳管中的关键技术与性能验证

作者:PA电子工业科技有限公司N10276 合金板 发布时间:2025-11-13 17:15:17

信息摘要:

核燃料包壳管要求材料具备低中子吸收截面和优良的抗蠕变性能。锆合金通过特殊的加工和热处理工艺满足严苛的核级标准。

在核反应堆核心部件中,燃料包壳管直接与核燃料和冷却剂接触,需要在高温、高压和强辐照环境下保持结构完整性和尺寸稳定性。锆合金因其低热中子吸收截面和良好的高温性能,成为燃料包壳的首选材料。

锆合金在核燃料包壳管中的关键技术与性能验证

我们采用的锆合金管材经过严格的冷轧加工和退火处理。首先在580℃进行中间退火,累计冷变形量控制在70-80%,最后在500℃进行真空退火2小时。这一工艺使材料获得均匀的再结晶组织,晶粒度控制在10-15μm,第二相粒子尺寸≤0.3μm。

锆合金在核燃料包壳管中的关键技术与性能验证

在模拟压水堆工况的测试中(360℃,18.6MPa),材料的抗蠕变性能表现优异。经过1000小时持久强度测试,蠕变速率稳定在2.1×10⁻⁸ h⁻¹,腐蚀增重仅为35mg/dm²,远低于核级标准要求的100mg/dm²限值。

锆合金在核燃料包壳管中的关键技术与性能验证

我们通过电子背散射衍射分析织构强度,确保基极取向因子在0.55-0.65范围内。每批次产品都经过超声探伤、涡流检测和尺寸精度全检,确保满足核安全级设备的质量要求。