Свойства соединений гафний-нержавеющая сталь, полученного оплавлением электрической дугой в среде аргона

Abstract

Описаны конструкция и способ получения неразъемного соединения гафниевого стержня со стальной переходной деталью, разработанного для комбинированных поглощающих элементов реактора ВВЭР-1000. Исследованы структура и граница раздела материалов в месте соединения в исходном состоянии и после испытаний образцов данного соединения на устойчивость к термоциклированию в интервале температур 20… 360°С и к кратковременному нагреву в среде водяного пара до температуры 1200°С. Выполнены оценки термических напряжений в элементах конструкции соединения и проведены механические испытания соединения при температурах 20 и 350°С. Показано, что разработанное соединение сохраняет высокие механические свойства и первоначальные геометрические размеры после проведенных испытаний.

Описані конструкція та спосіб виготовлення нероз′ємного з’єднання гафнієвого стержня зі стальною перехідною деталлю, розробленого для комбінованих поглинаючих елементів реактора ВВЭР-1000. Вивчені структура та границя розділу матеріалів у місці з’єднання у вихідному стані та після випробувань зразків даного з’єднання на стійкість до циклічних змін температури в інтервалі 20…360°С та до короткочасного нагрівання у середовищі водяної пари до температури 1200°С; виконані оцінки термічних напружень в елементах конструкції з’єднання і проведені механічні випробування з’єднання при температурах 20 та 350°С. Показано, що розроблене з’єднання зберігає високі механічні властивості та первинні геометричні розміри після проведених випробувань.

The construction and the method of producing all-in-one hafnium rod and stainless steal adapter, that was developed for combined absorbent element of WWER-1000, are described. The structure and the boundary surface of materials at the joint were investigated in the initial state and after testing of samples from the joint for tolerance to thermocycling in the temperature range of 20…360°С and short-term heating in water steam up to 1200°С; thermal stresses of the joint construction were evaluated and mechanical tests of joint at 20 and 350°С were performed. It was shown that the developed joint retains high mechanical properties and initial geometry after testing.