曾奇锋 朱丽兵 袁改焕 王 练 刘家正 高 博

CAP1400燃料组件用新锆合金研究

曾奇锋1朱丽兵1袁改焕2王 练2刘家正1高 博2

1（上海核工程研究设计院 上海 200233）
2（国核宝钛锆业股份公司 宝鸡 721013）

在Zr-Sn-Nb系合金的基础上添加微量合金元素Ge和Si等，采用真空电弧熔炼，制备了多种新锆合金。使用透射电子显微镜(Transmission electron microscope, TEM)对合金基体进行显微组织分析，分别通过堆外高压釜腐蚀试验、定氢分析仪和万能材料试验机对合金的腐蚀、吸氢和拉伸性能进行评估。结果表明，常规工艺处理后，SZA-4和SZA-6合金均发生了完全再结晶，第二相细小、均匀弥散分布在晶粒内和晶界上；SZA-4和SZA-6合金在三种水化学条件下均具有优良的耐腐蚀性能，SZA-6合金的耐腐蚀性能优于参考合金，SZA-4合金的耐腐蚀性能略优于SZA-6合金；SZA-6合金的吸氢性能略优于SZA-4合金；两种合金的拉伸性能满足设计要求。基于SZA-4和SZA-6合金优良的耐腐蚀、吸氢和力学性能，未来将有望用于CAP1400自主化燃料组件。

新锆合金，合金成分，加工工艺，显微组织，耐腐蚀性能

为了提高核电的安全性和经济性，世界各核电集团均在开发高性能的燃料组件，它的目标是“长循环、低泄漏、高燃耗、零破损”。国家核电技术公司也不例外，目前正在积极开发CAP1400自主化燃料组件。新锆合金作为燃料组件的核心材料，对提高燃料组件性能起着决定性作用[1]，因此有必要对锆合金开展系统研究。当前，国内锆合金发展的主要问题是开发具有自主知识产权的新锆合金，提高锆合金的耐腐蚀和吸氢性能，同时兼顾力学、抗辐照生长和抗蠕变性能。……