核级锆合金管材真空退火均匀性研究

摘要

锆合金被称为核电站的“金属盔甲”，广泛用于核燃料包壳等关键部件。它的性能直接影响核反应堆的安全与寿命。在锆合金管材的制备过程中，退火能够调整其内部结构，从而提升耐腐蚀性和力学性能。然而，在大型真空退火炉中进行批量处理时，炉内温度是否均匀，一直是影响产品质量一致性的重要难题。本研究针对外径38 mm的Zr-4合金管材，在工业级真空退火炉中模拟实际生产条件，通过在不同区域布置温度传感器，实时监测退火过程中的温度变化。实验后，对管材的气体元素、微观组织、耐腐蚀性能和硬度进行了系统检测。结果显示，即使炉内不同区域在升温和降温阶段存在一定温差（不超过37℃），在退火温度（580±8）℃、保温时间180 min下，管材的各项性能仍能保持高度一致，完全符合核级技术标准。

基金资助

陕西省技术创新引导计划资助项目(2022CGKC-03)