Циркониевая проволока Э125 в Минске

Циркониевая проволока Э125: технические характеристики и применение

Циркониевая проволока Э125 — это деформируемый полуфабрикат из циркониевого сплава, легированного ниобием (1,0–1,3 % Nb), предназначенный для изготовления ответственных элементов ядерных энергетических установок. Материал производится по ТУ 95.166-83 и соответствует требованиям, предъявляемым к изделиям, работающим в активной зоне водо-водяных реакторов. В отличие от технического циркония, сплав Э125 обладает повышенной стойкостью к коррозии в воде и паре при высоких параметрах теплоносителя.

Металлургические особенности сплава Э125

Циркониевая проволока Э125 изготавливается из слитков, полученных вакуумно-дуговым переплавом с последующей горячей и холодной деформацией. Структура материала — мелкозернистая, рекристаллизованная, с размером зерна не более 10 мкм, что обеспечивает стабильность механических свойств в условиях радиационного воздействия. Содержание примесей строго регламентировано: суммарная доля кислорода не превышает 0,08 %, азота — 0,006 %, углерода — 0,02 %. Контроль химического состава проводится на каждой партии методом спектрального анализа.

Механические характеристики проволоки Э125 в состоянии поставки:

• Предел прочности при растяжении — 380–480 МПа;
• Предел текучести — 250–320 МПа;
• Относительное удлинение — не менее 20 %;
• Твёрдость по Виккерсу — 160–200 HV.

Номенклатура и геометрические параметры

Проволока Э125 поставляется в бухтах или на катушках, диаметр варьируется от 0,5 до 6,0 мм. Допуск на диаметр составляет 0,02 мм для размеров до 2 мм и 0,03 мм для более крупных сечений. Овальность не превышает половины поля допуска. Поверхность проволоки — травленая или шлифованная, без заусенцев, трещин, плен и раковин. Чистота поверхности контролируется вихретоковым методом на автоматизированных линиях контроля.

Эксплуатационные свойства и стойкость

Ключевое преимущество циркониевой проволоки Э125 — низкое сечение захвата тепловых нейтронов (0,18 барн), что делает её незаменимой для внутриреакторных применений. Материал сохраняет работоспособность при температуре теплоносителя до 350 C и давлении до 16 МПа. Коррозионная стойкость в воде с pH 5,5–8,5 при 300–350 C характеризуется привесом не более 15 мг/дм за 30 суток испытаний. Сплав не склонен к водородному охрупчиванию при содержании водорода до 0,005 %.

Проволока Э125 применяется для изготовления:

• Дистанционирующих решёток и пружинных фиксаторов тепловыделяющих сборок;
• Связующих элементов каркасов ТВС;
• Чувствительных элементов датчиков контроля нейтронного потока;
• Крепёжных изделий для узлов активной зоны;
• Электродов для аргонодуговой сварки циркониевых оболочек.

Технологические рекомендации

При изготовлении изделий из проволоки Э125 следует учитывать повышенную химическую активность циркония при нагреве. Сварка выполняется в среде аргона высокой чистоты (не менее 99,98 %) с содержанием кислорода не более 0,002 %. Допустимая температура эксплуатации изделий из Э125 в окислительной среде ограничена 400 C, в инертной атмосфере или вакууме — до 600 C. Гибка и навивка проволоки выполняются при комнатной температуре без предварительного подогрева; минимальный радиус изгиба составляет 2 диаметра проволоки.

Контроль качества готовой продукции включает ультразвуковую дефектоскопию, проверку сплошности вихретоковым методом и испытания на растяжение образцов от каждой партии. Каждая бухта маркируется с указанием номера плавки, диаметра и результатов механических испытаний.

Вопросы и ответы