Г.В. Кулаков, А.В. Ватулин, Ю.В. Коновалов, А.А. Косауров, М.М. Перегуд и др.
2
его ориентации под действием растягивающих напряжений. Это при-
водит к появлению радиально ориентированных гидридов и охруп-
чиванию оболочек при расхолаживании твэлов.
Данная проблема наиболее актуальна для твэлов дисперсионного
типа, используемых в активных зонах атомных ледоколов и плавучих
энергоблоков, где растягивающие напряжения в оболочках постоян-
но присутствуют в условиях эксплуатации.
Радиальная ориентация гидридов может приводить к снижению
пластичности оболочки [3–5] и в конечном итоге отрицательно вли-
ять на долговечность и надежность элементов конструкций реакторов
[6–8].
В настоящей работе на основе результатов дореакторных и по-
слереакторных исследований оболочек твэлов из циркониевых спла-
вов Э110, Э635 и Э635М [9], а также моделирования напряженно-де-
формированного состояния (НДС) облученных оболочек проведен
анализ влияния напряжений в них на ориентацию гидридов.
Составы исследованных сплавов приведены в таблице.
Химический состав циркониевых сплавов
Сплав
Содержание элементов, % (мас.)
Nb
Sn
Fe
O
Э110
1,0
—
—
0,03
Э635
1,0
1,2
0,33
0,05
Э635М
0,8
0,8
0,33
0,07
Экспериментальное исследование влияния растягивающих
напряжений на ориентацию гидридов в трубах в дореакторных
условиях.
Для изучения влияния напряжений, возникающих в обо-
лочках твэлов в процессе эксплуатации, на ориентацию гидридов бы-
ли изготовлены герметичные ампулы (образцы) из труб циркониевых
сплавов Э110, Э635 и Э635М.
Образцы были наводорожены в соответствии со стандартом
ASTM B-811 до концентрации водорода 0,02 % (мас.) методом газо-
вого насыщения. Растягивающие напряжения создавались внутрен-
ним давлением аргона.
Испытания газонаполненных наводороженных образцов проводили
в паровой среде при температуре 340 и 400 °С в течение 30…40 сут.
При температуре 400 °С весь находящийся в образцах водород
(0,02 % (мас.)) переходит из гидридной фазы в твердый раствор. При
последующем охлаждении после выдержки в течении 30…40 сут., не-
обходимой для залечивания следов от ранее выпавших гидридов, во-
дород из твердого раствора выделяется в виде вновь образующихся
