锆-4合金包壳长期均匀腐蚀性能研究

来源期刊：钛工业进展2020年第4期

论文作者：彭德全 王辉 胡勇

文章页码：23 - 28

关键词：锆-4合金包壳;环形燃料元件;压水堆一回路;氧化膜厚度;均匀腐蚀速率;

摘    要：在模拟压水堆一回路水条件下,用静态高压釜对锆-4合金进行了8 000 h的均匀腐蚀实验,并对氧化膜的厚度进行了测量和计算,对腐蚀增重和均匀腐蚀速率进行了定量评估。结果表明:锆-4合金包壳内外管在模拟压水堆一回路环境下的氧化增重曲线,初始阶段符合立方规律,2 500 h后为线性规律。内管在腐蚀时间0～2 500 h的氧化增重拟合曲线为y=2.473 47x1/3;超过2 500 h后的拟合曲线为y=9.033 43+0.013 22x;外管在腐蚀时间0～2 500 h的氧化增重拟合曲线为y=2.473 47x1/3,超过2 500 h后的拟合曲线为y=9.498 49+0.013 11x。4.5 a内管氧化膜增厚32.4μm,相当于金属层减薄厚度为20.8μm,远小于锆-4合金内管壁厚的10%。4.5 a外管氧化膜增厚31.5μm,相当于金属层减薄厚度为20.2μm,远小于锆-4合金外管壁厚的10%。考虑到辐照加速腐蚀效应和实际工况,经过4.5 a的模拟反应堆一回路高温高压环境运行,锆-4合金内外包壳管的均匀腐蚀深度均小于包壳名义厚度的10%。