含Nb锆合金包壳管内压爆破性能研究

内压爆破性能是评价核燃料包壳制备工艺和服役性能的重要依据,可为锆合金包壳国产化研究提供关键堆外性能数据。本研究采用内压爆破试验机(恒温升压)系统,对典型含Nb国产和进口锆合金包壳管开展不同温度(室温、300℃、350℃、380℃、450℃)的爆破试验,获取包壳的承压极限与爆破延伸率。试验结果表明,随着温度升高,国产和进口锆合金包壳的爆破强度和屈服强度逐渐降低。相比于室温条件,在450℃条件下爆破强度和屈服强度分别降低了56~59%和65~67%。其中,国产1#、2#包壳与进口2#包壳的爆破性能相当,且均显著优于国产3#与进口1#,其爆破强度整体偏高60~100MPa,表明Sn元素与O元素的强化作用明显;相同化学成分的国产3#包壳的内压爆破性能优于进口1#。