Розроблено ресурсозберігальну технологію виготовлення труб-оболонок тепловиділяючих елементів (твел) атомних реакторів з нового сплаву цирконію з ніобієм ZrlNb вітчизняного виробництва. Досліджено особливості структури злитків зі сплавів цирконію з ніобієм електронно-променевого, вакуумно-дугового переплавів і гранісажної плавки з електромагнітним перемішуванням розплаву. Методом дифракції електронів встановлено, що прошарки між пластинами alpha-цирконію у сплаві ZrlNb є beta-фазою ніобію з ОЦК решіткою. Запропоновано схему структуроутворення у процесі розпаду beta-твердого розчину ніобію у цирконії в злитках зі сплаву ZrlNb. Встановлено закономірності структуроутворення та формування технологічних властивостей у гарячепресованих трубах зі сплавів цирконію з ніобієм залежно від вихідної литої структури, вмісту кисню, ніобію та параметрів гарячого пресування. Встановлено взаємозв'язок між структурою, хімічним складом (вмістом кисню та ніобію), а також пластичністю та пошкодженістю гарячепресованих труб і параметрами акустичної емісії (АЕ). Методом АЕ встановлено, що гарячепресовані труби зі структурою мартенситного типу мають більш високий рівень технологічної пластичності у порівнянні зі структурою бейнітного типу. Розроблено методику оцінювання рівня пластичності труб зі сплаву ZrlNb за даними АЕ. Уточнено параметри процесу виготовлення труб-оболонок твел зі сплаву ZrlNb на стадії гарячої деформації, які забезпечують формування у гарячепресованих трубних заготовках найбільш високого рівня пластичності. Визначено ступені деформації на першому холодному переділі, що дозволяють найбільш повно використовувати ресурс пластичності сплаву ZrlNb. Удосконалено технологію виробництва труб-оболонок твел зі сплаву ZrlNb шляхом зменшення кількості циклів холодної прокатки з п'яти до чотирьох. Створено технічну документацію на виробництво труб-оболонок твел зі сплаву ZrlNb. З використанням удосконаленої технології виготовлено дослідну партію труб-оболонок твел, які за показниками якості відповідають вимогам ТУ У 27.4-05757883-206:2008.

  Скачати повний текст