锆合金管材轧制用KPW冷轧管机组安装调整精度探讨

锆合金管材在现代不同领域均有着广泛应用,锆合金管材在使用前需要通过轧制完成加工,KPW冷轧管机组是完成锆合金管材轧制的关键,而其安装质量、精度会对管材轧制效果产生影响。本研究选择KPW皮尔格冷轧管机组作为研究对象,通过对其设备分析,分析其在安装阶段的精度调整要求与方法,依靠对锆合金管材轧制用KPW冷轧管机组安装调整精度的研究,更好的指导此类机组的安装工作,在保证安装质量的同时保证后续加工质量,轧制符合要求的锆合金管材。

锆合金管材在氢氧化锂溶液中的吸氢研究

研究了锆２、锆４合金管材在高压釜内氢氧化锂溶液中，于３６０℃、１８６ＭＰａ条件下进行不同时间的渗氢后试样的吸氢特性。试样的吸氢变化具有锆合金氧化增重类型的特点，即抛物线型的变化和转折点，另外还显示了氢氧化锂溶液的浓度对吸氢量（１００ｍｇ／ｋｇ以下）有明显的影响。

锆合金管材外表面缺陷原因和质量控制

本文通过对锆合金管材外表面常出现的点坑和划伤缺陷,采用故障树的方法对操作人员、生产设备、生产过程控制和工艺参数等方面分析了产生该问题的原因,提出了改进措施建议。为锆合金管材生产过程质量控制及持续改进提供了一定的管理经验。

锆合金管材内表面粘结缺陷及控制

锆合金管材主要承担着密封铀芯块的作用,其产品的质量直接决定着反应堆的安全和质量。在锆合金管材生产轧制过程中由于原料及生产过程中容易忽略的因素有可能导致管材内表面产生粘结缺陷。粘结缺陷是冷轧锆合金管材内表面常见的质量控制缺陷之一。文章针对可能导致管材内表面产生粘结缺陷的因素,用质量控制中常用的故障树分析法对其进行分析,并利用有限单元法建立Zr-4合金管材内壁粘结形成的FEM模型,综合各个工序,从各个环节中提出改进措施及建议,力求提高锆合金管材的产品质量。

锆合金管材常用理化检验项目分析

锆合金具有优异的核性能和良好的加工性能,因此常用作核反应堆的结构材料。如何选用合适的检验项目对于材料的使用厂家、生产厂家等均具有重要的意义。本文探讨论述了锆合金管材常用理化性能检测项目,在实际工作中具有指导意义。

锆合金管材内表面折叠缺陷及控制

在锆合金管材生产轧制过程中,内表面粘结缺陷是锆合金管材内表面常见的质量控制缺陷之一。本文针对可能导致粘结缺陷产生的原因进行分析,并提出改进措施。为提高锆合金管材的质量奠定基础。

成品退火温度对Zr-4锆合金管材变形织构和力学性能的影响

研究了退火温度对Zr-4锆合金成品金相组织、变形织构、应变收缩系数(CSR)及Kearns系数Fr的影响。结果表明:当成品管材在450~500℃区间进行消应力退火时,锆合金管材处于回复阶段,此过程不能减弱因金属形变导致晶面发生滑移形成的变形织构,与轧制态相比退火态合金管材CSR值无明显变化,Fr值随着退火温度的升高略增大;在500~530℃退火温度下,锆合金管材处于回复阶段与再结晶阶段的过渡区间,大部分变形织构转变为退火织构,Fr值和CSR值均急剧增大;在530~560℃退火温度下,锆合金管材处于再结晶阶段,组织为等轴状的再结晶形貌,原来的变形织构已基本完全被退火织构所替代,但此时锆合金管材还未达到完全再结晶,故Fr值和CSR值均略有升高。

锆合金管材中氢化物研究进展

锆合金具有热中子吸收截面率小,在高温高压的条件下具有良好的抗腐蚀性能和高温力学性能的特点,广泛应用于核反应中堆芯材料中的管、棒、板等结构材料。然而在反应堆高温高压的恶劣环境中,锆合金管材会生成氢化物,该物质会对核反应堆的质量和安全产生严重影响。文章从锆合金的氢化物破坏形式、氢化物产生形貌的理论进行综述和探讨,并从锆合金化学成分、锆合金管材设计及生产工艺提出现有锆合金控制措施,提出新一轮核电建设大潮中新型锆合金发展方向。

中核阿海珐（上海）锆合金管材有限公司

中核阿海珐（上海）锆合金管材有限公司（CAST），是由中核集团和法国阿海珐公司各自的子公司上海高泰稀贵金属股份有限公司和欧洲锆管公司（CEZUS）分别投资50％组建的合资公司，总投资额1．5亿元人民币。CAST的成立是中法双方推动核能合作中一个具有重要意义的里程碑，对实现我国核电站燃料组件M5包壳管本地化生产。保障我国核电安全高效发展的需求，具有十分重要的作用。

中核集团牵手法国阿海珐成立锆合金管材公司

2011年1月26日，中核集团与法国阿海珐公司在上海合资成立中核阿海珐（上海）锆合金管材有限公司。中核集团副总经理杨长利与阿海珐公司中国区总裁Marc ANDOLENKO分别代表双方为该公司成立揭牌。

新核燃料锆合金包壳管材中缺陷对超声检测的影响

选取锆合金管材超声检测时的典型缺陷信号(纵向缺陷、横向缺陷、同位置纵横向缺陷、草状波)对应的管材试样,并将每种类型缺陷按不同信号幅值(20%~25%,25%~30%,30%~35%,≥36%)取样;采用宏观检测及金相层析法对以上试样进行观察,分析讨论管材中的缺陷类型、深度及位置与超声检测信号类型及幅值的关系。结果表明:10μm级及以上深度的缺陷一般会引起超声检测信号异常,且缺陷深度与超声信号幅值基本呈一定的线性趋势,但存在不完全对应性;管材内外表面及内部的裂纹均会引起超声检测纵横伤及纵伤信号幅值的异常,而管材内外表面凹坑会引起超声检测横伤信号幅值的异常;草状波信号与管材晶粒组织、表面粗糙度及缺陷均无直接关系。

我国核燃料组件锆合金管材制造实现新突破

中核阿海珐（上海）锆合金管材有限公司（以下简称“CAST公司”）获法国阿海珐集团（以下简称”AREVA集团”）颁发的新型包壳管生产许可证。此举将填补中核集团核产业链的空白，确保燃料组件原材料供应的经济性和安全保障性，中国核燃料组件锆合金管材本土化生产也将由此开启。

我国核燃料组件锆合金管材制造实现新突破

2013年11月6日，中核阿海珐（上海）锆合金管材有限公司（以下简称“CAST公司”），获法国阿海珐集团（以下简称“AREVA集团”）颁发的新型包壳管生产许可证。此举将填补中核集团核产业链的空白，确保燃料组件原材料供应的经济性和安全保障性，中国核燃料组件锆合金管材本土化生产也将由此开启。

Zr-4合金管材加工工艺对氢化物取向因子的影响

锆合金广泛应于水冷反应堆的堆芯包壳材料和结构材料。在核反应堆运行时,锆合金表面被水氧化的同时,还会同时生成氢气。部分氢被锆合金吸收生成片状或者针状氢化锆。氢化物取向因子是衡量核反应堆用锆合金管材氢化物的重要指标。文章通过氢化物实验研究了加工工艺参数轧制送进量、退火制度及矫直弯曲量对Zr-4合金管材氢化物取向因子的影响关系。结果表明:Zr-4合金氢化物取向因子随着轧制送进量的增加有增大的趋势;不同轧制送进量的管材再结晶退火后,氢化物取向因子呈无序紊乱状态;Zr-4合金管材氢化物取向因子随着矫直弯曲量的增大而加大。

Zr-4合金管材轧制用芯棒断裂原因分析

锆合金具有优异的核性能,在核反应堆中的高温高压下具有优异的抗腐蚀、高温拉伸和延伸率性能,因而常用于核反应堆中的包壳管材料。锆合金管材主要利用皮尔格轧机生产,轧制工模具中的芯棒质量对锆合金管材表面质量具有决定性作用。在Zr-4合金包壳管轧制过程中,出现了轧制用芯棒断裂现象。文章对断裂芯棒开展化学成分、金相组织观察、电镜扫描观察及硬度实验和表面低倍观察实验的结果分析表明:芯棒内外部金相组织和硬度均正常,芯棒发生断裂主要原因是其表面存在部分加工痕迹和点蚀深坑。在锆合金管材轧制过程时,由于芯棒受周期性的轧制力,芯棒表面的加工痕迹或点蚀深坑逐步演化为裂纹源,随后逐渐扩展、直至发生断裂。

锆合金轧制用芯棒的表面渗氮处理

锆合金具有良好的核性能和抗腐蚀性能,常用作核反应堆的结构材料和包壳管材料。轧制是锆合金包壳管材的主要加工方法。在锆合金包壳管批量轧制过程中,发现包壳管内壁出现裂纹缺陷,排查结果显示是由于轧制用芯棒的芯头表面存在加工痕迹和点蚀深坑导致的。文章通过观察芯棒表面缺陷形貌以及芯棒渗氮层和基体性能来验证渗氮表面处理工艺用于锆合金包壳管轧制用芯棒的可行性,为提高芯棒的表面质量、避免锆合金包壳管的缺陷、确保核反应堆的安全和质量奠定了基础。

基于有限元法(FEM)的Zr-4合金管材氢化物取向因子研究模型

锆合金管材中的氢化物对锆材基体的力学性能有显著影响，过量的氢化物会导致锆合金管材断裂韧性和最终抗拉强度的降低，造成锆合金燃料结构材料和包壳材料的破损，严重成胁着核动力反应堆的安全、本文研究了矫直压下量对Zr-4合金管材氢化物的影响规律，并采用有限元（FEM）的方法对矫直过程中的Zr-4合金管材微观表面的等效塑性应变进行模拟和分析实验和仿真结果表明：在矫直压下量为1、7mm的条件下，随着矫直辊压下量的逐渐增大，Zr-4合金管材微观表面的等效塑性应变相虚增大，从而造成管材内部氯化物FN45°数值的增加基于FEM的Zr-4管材模型分析结果和实验结果相一致，为进一步研究矫矗压下量对Zr-4管材氢化物的影响提供一种新方法，

高压钠灯用铌锆合金加工材发展概况

本文对高压钠灯用铌锆合金加工材发展趋势做了概要性介绍。传统高压钠灯使用的铌锆坯料为管材,随着技术进步,发明了以铌锆丝材坯料代替管材加工成品部件的新方法。国内企业虽已投入力量对铌锆丝材进行了本产品研制,取得了阶段性成果。但在丝材旋制盲管过程中出现了粘模等问题。在技术上与国外企业仍有差距。

锆管尺寸超声波测量系统的重复性和再现性分析

对核用锆合金管材尺寸超声波测量系统的重复性和再现性分析方法进行讨论,采用ROTA25超声波检测系统对核用锆合金管材进行测量与数据分析。结果显示,所阐述的测量系统能力分析方法可用于超声波测量精密管材尺寸的能力评价,并能进一步提高系统对超声波测量核用锆合金管材的可靠性的控制能力;所采用的ROTA25系统具有较好的测量重复性;在进行管材检测时,须在测量前、检测过程中每2h对系统进行校准,可确保系统的再现性,保证整个检测过程数据的可靠。