Ученые испытали защитные покрытия сварных швов ТВЭЛ с циркониевыми сплавами

Покрытие из хрома на сварные соединения циркониевых сплавов, используемых при изготовлении тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) водо-водяных энергетических реакторов поможет повысить стойкость соединений к окислению и охрупчиванию и предотвратить аварии на реакторах, выяснили ученые ТПУ, 1 ноября сообщает пресс-служба Томсктого политехнического университета.

Ученые решают задачу поиска оптимального материаловедческого решения для защиты циркониевых сплавов, используемых в активной зоне ядерных реакторов с водой под давлением от высокотемпературного окисления.

Ранее исследователи уже получили данные, что хромовые покрытия эффективны для защиты циркониевых оболочек ТВЭЛ от окисления как при нормальной работе ядерного реактора, так и в условиях, моделирующих тяжелую аварию.

Доцент научно-образовательного центра Б. П. Вейнберга Дмитрий Сиделёв пояснил: «Эксперименты показали, что сварные соединения имеют отличную от объемного сплава микроструктуру, что может приводить к их ускоренному окислению в зоне термического воздействия и шве».

Для последующего эксперимента на Новосибирском заводе химконцентратов были изготовлены по технологии, применяемой для ТВЭЛов, образцы сварных соединений. На них исследователи из ТПУ нанесли методом вакуумного осаждения хромовые покрытия и провели высокотемпературные испытания на воздухе с температурой 1100 °С.

«Мы показали, что хромовые покрытия микронных толщин позволяют существенно замедлить окисление сварных соединений циркониевых сплавов. Сварные соединения без покрытий имеют высокую кинетику окисления. В настоящий момент мы продолжаем испытания в условиях, моделирующих нормальную работу реактора и аварию, но уже при более высоких температурах (1200 °С и выше)», — добавил Дмитрий Сиделёв.