核级锆合金管材真空退火均匀性研究
Study on the Vacuum Annealing Uniformity of Nuclear-Grade Zirconium Alloy Tubes
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摘要: 锆合金被称为核电站的“金属盔甲”,广泛用于核燃料包壳等关键部件。它的性能直接影响核反应堆的安全与寿命。在锆合金管材的制备过程中,退火能够调整其内部结构,从而提升耐腐蚀性和力学性能。然而,在大型真空退火炉中进行批量处理时,炉内温度是否均匀,一直是影响产品质量一致性的重要难题。本研究针对外径38 mm的Zr-4合金管材,在工业级真空退火炉中模拟实际生产条件,通过在不同区域布置温度传感器,实时监测退火过程中的温度变化。实验后,对管材的气体元素、微观组织、耐腐蚀性能和硬度进行了系统检测。结果显示,即使炉内不同区域在升温和降温阶段存在一定温差(不超过37 ℃),在退火温度(580±8)℃、保温时间180 min下,管材的各项性能仍能保持高度一致,完全符合核级技术标准。
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