高温下锆合金包壳切向微动磨蚀行为研究

核燃料组件在服役过程中,定位格架夹持结构与燃料棒之间的微动磨蚀是导致燃料棒包壳破损的第一大因素,约占燃料棒包壳失效的54.8%。本文针对不同夹持结构对锆合金包壳管的切向微动磨蚀行为,开展了高温高压水化学环境下的磨蚀试验研究,对比分析了曲面与平面夹持结构在不同夹持力条件下包壳管磨痕形貌、磨蚀体积、磨蚀深度等关键参数。研究结果表明,曲面夹持结构对燃料棒包壳的磨蚀以磨粒磨损、片层状脱落、“犁沟”效应为主;平面结构以“犁沟”效应、片层状脱落为主,磨粒磨损较少;此外,相同条件下曲面夹持结构的最大磨蚀深度大于平面夹持结构。