[发明专利]一种加速锆合金均匀腐蚀的试验方法

说明书

本发明公开了一种加速锆合金均匀腐蚀的试验方法，试验方法包括：步骤一，设置至少一组试验组，试验组包括第一组，第一组为多个制作工艺相同、牌号相同的锆合金，分别对应不同预设温度进行腐蚀试验；其中，在实验前对所述试验组进行；步骤二，间断地对试验组进行增重测量，得到增重数据，当增重数据小于一预设标准增重数据时，重复步骤二；当增重数据大于等于标准增重数据时，终止对应的试验组试验；步骤三，重复步骤二，直至所有试验组的试验终止；步骤四，检测各试验组的腐蚀状况，当腐蚀为均匀腐蚀时，获取增重速度最快的试验组对应的预设温度。这样实施可以得到一个准确的加速锆合金均匀腐蚀温度和有效的长期均匀腐蚀加速试验方法。

技术领域

本发明涉及锆合金均匀腐蚀试验方法技术领域，尤其涉及加速锆合金均匀腐蚀的试验方法。

背景技术

锆合金被广泛用作水冷动力堆的包壳材料和堆芯结构材料。锆合金腐蚀性能是其众多堆外应用性能中最为重要的一项，通常为确保最终堆内的安全使用，各种牌号和类型的锆合金产品，在正式定型入堆前，均需模拟堆内环境，开展400℃/10.3MPa、300天或更长时间的长期蒸汽腐蚀考验。

实验周期较长，对于新产品新工艺的开发判定带来了一定挑战，为缩短研制周期，有必要开展加速腐蚀试验条件的摸索和尝试。

锆合金蒸汽环境下的加速腐蚀可行性问题，在国内尚未见诸文献报道。在国际上，仅有少数学者基于Zr-4合金管材样品，尝试开展了诸如400℃、430℃和500℃的几个腐蚀试验条件研究。

但试验数据点过于分散，且未能给出合适的加速腐蚀试验温度，而对于其他牌号和类型的锆合金产品，更缺乏一套行之有效的长期均匀腐蚀加速试验方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种在确保均匀腐蚀机制不变的前提下，针对不同牌号和类型的锆合金产品，通过系统对比不同周期下的样品增重、外观以及氧化膜厚度，寻求获得一套外观能够重现、增重具有规则倍率关系的加速锆合金均匀腐蚀的试验方法。

为解决上述问题，本发明提供了一种加速锆合金均匀腐蚀的试验方法，所述试验方法包括：步骤一，设置至少一组试验组，所述试验组包括第一组，所述第一组为多个制作工艺相同、牌号相同的锆合金，分别对应不同预设温度进行腐蚀试验；其中，在实验前对所述试验组进行；步骤二，间断地对所述试验组进行增重测量，得到增重数据，当所述增重数据小于一预设标准增重数据时，重复步骤二；当所述增重数据大于等于所述标准增重数据时，终止对应的所述试验组试验；步骤三，重复所述步骤二，直至所有试验组的试验终止；步骤四，检测各所述试验组的腐蚀状况，当腐蚀为均匀腐蚀时，获取增重速度最快的试验组对应的预设温度。

进一步的，所述标准增重数据为所述试验组在第一温度进行所述腐蚀试验时，预定时间获取的增重数据。

进一步的，所述采用酸液进行操作，所述酸液体积配比为5％氢氟酸：37％硝酸：58％水；所述所用时间控制在220-240秒；在所述前、后分别测量试验组的样品外径，控制所述样品外径边缘厚度去除量在0.01-0.1mm范围内。

进一步的，步骤一中所述预设温度分别为410℃、420℃和427℃。

进一步的，所述腐蚀试验为蒸汽均匀腐蚀试验。

进一步的，所述腐蚀试验使用的试验器材包括高压反应釜，将所述高压反应釜压力设置为10.3MPa。

进一步的，步骤一中所述试验组还包括第二组，所述第二组选用与所述第一组试验样品制作工艺不同、牌号相同的锆合金。

进一步的，步骤一中所述试验组还包括第三组，所述第三组选用与所述第一组试验样品制作工艺相同、牌号不同的锆合金。

进一步的，所述第一温度设置为400℃，所述预定时间为第300天或第310天。

进一步的，所述锆合金选择为管材、板材和/或棒材。