锆合金包壳在不同温度和应力条件下的蠕变性能研究

锆合金包壳管具有耐高温、抗腐蚀、中子吸收率低及高温力学性能良好等优点,已被广泛应用于核领域反应堆堆芯包壳层结构。然而,在长时间受高温、载荷和中子辐照的服役条件下,锆合金包壳管会发生蠕变,严重影响其服役安全性。研究锆合金管材的蠕变性能,对保证核反应堆的有效运行意义重大。针对该问题,对6种锆管(编号为A、B、C、E、G和H)在3种温度(350℃、375℃和400℃)和3种应力(100 MPa、130 MPa和170 MPa)条件下开展5000 h内压蠕变试验。结果表明:随着试验温度的升高,锆合金管的周向变形量不断增加;在9个试验条件下,低应力下管材的蠕变性能排序为C>A>G>H>B>E,高应力下管材的蠕变性能排序为A>C>G>H>B>E;当尺寸一致时,6种材料的蠕变性能排序为C>A>G>H>B>E。