專利名稱：水反應(yīng)器燃料包殼管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水反應(yīng)器燃料包殼管，包括分別具有笫一鋯基合 金和第二鋯基合金的內(nèi)層和外層。本發(fā)明還涉及一種包括這種水反應(yīng) 器燃料包殼管的燃料棒和燃料組件。
背景技術(shù)：
用于水反應(yīng)器的燃料包殼管通常由鋯基合金制造.所使用的合金
實例是鋯合金-2和鋯合金-4。燃料棒通過將燃料丸粒插入包殼管內(nèi)來 形成。燃料組件包括多個燃料棒。
在反應(yīng)器內(nèi)使用鋯基合金包殼管時出現(xiàn)的問題是形成從包殼管的 內(nèi)表面出現(xiàn)的裂紋，如EP0194797描述那樣。確信裂紋是在反應(yīng)器的 功率輸出快速增加時由于包殼管和燃料丸粒之間接觸而形成的，即所 謂的丸粒包殼相互作用(PCI)。 EP0194797通過鋯基合金的保護內(nèi)層 來解決此問題。
在壓力水反應(yīng)器(PWR)中，來自于反應(yīng)器的功率輸出沒有如同沸 騰水反應(yīng)器那樣快速增加，并且因此在PWR內(nèi)形成的裂紋沒有BRW那 樣常見。因此，認為PWR內(nèi)的保護內(nèi)層沒有BWR那樣重要。
但是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)由于丸粒包殼相互作用(PCI )在壓力水反應(yīng)器的 包殼管內(nèi)還存在出現(xiàn)裂紋的問題.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種水反應(yīng)器燃料包殼管，在耐腐蝕方面 具有有利的性能。特別是，本發(fā)明旨在這種用于壓力水反應(yīng)器的耐腐 蝕水反應(yīng)器燃料包殼管。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種制造水反應(yīng)器燃料包殼管的方 法，包殼管在耐腐蝕方面具有有利的性能。特別是本發(fā)明旨在一種制 造這種用于壓力水反應(yīng)器的耐腐蝕水反應(yīng)器燃料包殼管。
這些目的通過如獨立權(quán)利要求所述的水反應(yīng)器燃料包殼管以及方 法來實現(xiàn)。
本發(fā)明的另外的優(yōu)點通過從屬權(quán)利要求限定的特征來實現(xiàn). 按照本發(fā)明的笫一方面，提供一種水反應(yīng)器燃料包殼管。水反應(yīng)
7器燃料包括具有第一鋯基合金的外層，外層具有冶金結(jié)合其上的笫二 鋯基合金的內(nèi)層，內(nèi)層適用于保護包殼管而不應(yīng)力腐蝕裂紋，第二鋯
基合金包括作為合金材料的錫，并且每一鋯基合金包括至少96重量 百分比的鋯。水反應(yīng)器燃料包殼管的特征在于第一鋯基合金包括至少 0. 1重量百分比的鈮，
通過在外層具有含鈮的合金，與外層是沒有沒有鈮的鋯基合金相 比，水反應(yīng)器燃料包殼管使得壓力水反應(yīng)器更加耐腐蝕。另外，作為 合金材料添加含有錫的鋯基合金的內(nèi)層，與沒有包括錫的任何鋯基合 金的水反應(yīng)器燃料包殼管相比，改善了水反應(yīng)器燃料包殼管抵抗裂紋 形成的能力。
第一鋯基合金的主要合金材料可以是鈮、鐵和錫，其中任何另外 物質(zhì)的含量低于0.05重量百分比。特別是在壓力水反應(yīng)器中，這種 合金提供有關(guān)腐蝕的有利性能。
第一鋯基合金的主要合金材料可包括鉻.在鋯存在于第一鋯基合 金內(nèi)的情況下，鉻的含量優(yōu)選是0. 05-0. 1重量百分比，
第一鋯基合金可包括氧。在氧存在于第一鋯基合金的情況下，氧 的含量最好是500-2000ppm的重量。
按照本發(fā)明的實施例，第一鋯基合金可包括0.6-1.2重量百分比 的鈮、優(yōu)選是1. 0-1. 1重量百分比的鈮、最優(yōu)選是1. 02-1. 04重量百 分比的鈮。另外，第一鋯基合金包括0. 6-1. 2重量百分比的錫、優(yōu)選 是0. 6-1. (J重量百分比的鈮、最優(yōu)選是O. 6-0. 8重量百分比的鈮。另 外，第一鋯基合金包括O. 1-0. 3重量百分比的鐵。這種合金通常稱為 Zirlo并且還可包括鉻和氧，其含量在下面的兩個段落中明確說明。 Zirlo證明是壓力水反應(yīng)器中有利的合金。還可以使用具有所述唯一 一種或幾種合金材料的合金。
作為以上描述的實施例的選擇，第一鋯基合金的主要合金材料是 鈮，并且任何另外物質(zhì)的含量低于0.05重量百分比。第一鋯基合金 最好包括0. 6-1. 2重量百分比的鈮。
第 一鋯基合金還可包括如權(quán)利要求12-31任一項限定的合金材料。 這些合金提供高耐腐蝕性能。
按照本發(fā)明的實施例，第二鋯基合金的主要合金材料是錫和鐵， 其中任何另外物質(zhì)的含量低于0.05重量百分比.第一鋯基合金最好
8包括0. 1-1重量百分比的錫。這種合金有利于之處在于它足夠柔軟，
防止水反應(yīng)器燃料包殼管內(nèi)形成由于接觸而造成的裂紋。 對于由于接觸而造成的裂紋來說，為了提供最佳性能，第二鋯基
合金包括0. 02-0. 3重量百分比的鐵，
如上述權(quán)利要求任一項的水反應(yīng)器燃料包殼管，其中外層是局部 重新結(jié)晶的。
為了提供抵抗水反應(yīng)器燃料包殼管中裂紋的最佳性能，內(nèi)層最好 是完全重新結(jié)晶的。
在水反應(yīng)器燃料包殼管的外層局部重新結(jié)晶的情況下，外層內(nèi)的 重新結(jié)晶的程度45 % -90o/。，并且最好是50 % -70% ,
按照本發(fā)明的水反應(yīng)器燃料包殼管可通過任何方式制造。按照本 發(fā)明的實施例，水反應(yīng)器燃料包殼管通過第一鋯基合金的第一管和第 二鋯基合金的第二管的共同擠壓成形來制造。這種方法提供制造高質(zhì) 量管的可能性。
按照本發(fā)明的水反應(yīng)器燃料包殼管的內(nèi)層厚度是反應(yīng)器燃料包殼 管厚度的5-40%,并且最好是反應(yīng)器燃料包殼管厚度的5-15%。這 提供抵抗裂紋形成的良好保護，同時減小水反應(yīng)器燃料包殼管重量。
按照本發(fā)明的第二方面，提供一種水反應(yīng)器燃料棒，包括按照本 發(fā)明的水反應(yīng)器燃料包殼管以及通過水反應(yīng)器燃料包殼管包圍的燃 料丸粒。
按照本發(fā)明的第三方面，提供一種水反應(yīng)器燃料組件，包括按照 本發(fā)明的至少兩個燃料棒。
按照本發(fā)明的第四方面，提供一種制造水反應(yīng)器燃料包殼管的方 法。該方法包括提供具有內(nèi)直徑和外直徑的第一鋯基合金的第一管的 步驟，提供具有內(nèi)直徑和外直徑的第二鋯基合金的第二管的步驟，其 中笫二管的外直徑基本上等于第一管的內(nèi)直徑，將第二管插入第一
管，并且第一管和第二管共同擠壓成形以便形成水反應(yīng)器燃料包殼
管。每一種鋯基合金包括至少96重量百分比的鋯。該方法的特征在
于第一鋯基合金包括至少0. 1重量百分比的鈮。
在制造的水反應(yīng)器燃料包殼管中，外層與第一管相對應(yīng)，并且內(nèi) 層與第二管相對應(yīng)。
本領(lǐng)域公知的是通過在管的共同擠壓成形之前將第一管插入第二
9管來制造包殼管。在將第一管插入第二管之前，第二管內(nèi)部通常被侵 蝕以便在第二管內(nèi)形成平滑表面，并且使得第二管的內(nèi)直徑大致等于 第一管的外直徑。但是在管包括含鈮的鋯基合金時，由于侵蝕過程將 在管的表面上留下純鈮形式的殘留產(chǎn)品，不利地侵蝕管的表面。
按照本發(fā)明的實施例，第一管的內(nèi)表面被機械加工，在第二管插 入第一管之前，使得第一管的內(nèi)直徑大致與笫二管的外直徑相對應(yīng)。
該方法還包括熱處理水反應(yīng)器燃料包殼管的步猓，使得內(nèi)層完全 重新結(jié)晶，并且使得外層部分重新結(jié)晶。
按照本發(fā)明的實施例，熱處理進行直到外層的重新結(jié)晶程度是4 5 %-90%，并且最好直到外層的重新結(jié)晶的程度是50%-70%。這已經(jīng) 證明是重新結(jié)晶的有利程度。
按照本發(fā)明的實施例，熱處理在485-565t:下進行1-6小時。
這提供所述重新結(jié)晶的所需程度。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員容易對 于重新結(jié)晶的程度在所述的間隔內(nèi)找到準確的溫度和時間以實現(xiàn)外 層重新結(jié)晶的所需程度。
下面，本發(fā)明的優(yōu)選實施例將參考附圖描述。


圖1示意表示用于PWR的現(xiàn)有技術(shù)燃料組件；
圖2以截面圖表示按照實施例的水反應(yīng)器燃料包殼管；
圖3表示第一管和第二管，表示制造圖2所示的燃料包殼管的方法。
具體實施例方式
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例的以下描述中，相同的參考標號將用于不 同附閨的類似結(jié)構(gòu)，而不按照比例繪制。
圖1示意表示用于PWR的現(xiàn)有技術(shù)燃料組件，燃料組件包括頂板4 和底板5。在頂板4和底板5之間延伸用于控制桿的多個引導(dǎo)管3。 另外，燃料組件包括多個包殼管1。這些包殼管1因此獲得核燃料材 料，并且由此稱為燃料棒。在用于PWR的此類型燃料組件中，燃料棒 不一直達到頂板4和底板5。燃料棒在燃料組件內(nèi)通過間隔件2保持 就位。
圖2以截面圖表示按照本發(fā)明實施例的水反應(yīng)器燃料包殼管4。燃 料包殼管包括外層6和內(nèi)層7。外層6具有第一鋯基合金，而內(nèi)層7具有第二鋯基合金。
第一鋯基合金包括鈮。第一鋯基合金的實例包括0.6-1.2重量百 分比的鈮、0, 6-1. 2重量百分比的錫以及0. 1-0. 3重量百分比的鐵， 其中任何另外物質(zhì)的含量低于0.05重量百分比。第一鋯基合金還可 具有0. 05-0. 1重量百分比的鉻以及500-2000ppm的氧。包括所述物 質(zhì)的合金有時稱為Zirlo。
笫一鋯基合金的第二實例具有0.6-1.2重量百分比的鈮，其中任 何另外物質(zhì)的含量低于0. 05重量百分比，
第一鋯基合金的第三實例包括0.6-1.5重量百分比的鈮、 0. 05-0. 40重量百分比的錫、0. 02-0. 30重量百分比的銅、0.1-0,30 釩以及任選的0.01-0.1重量百分比的鐵。任何另外物質(zhì)的總含量不 大于O. 50重量百分比，并且最好不大于0. 30重量百分比.另外的
物質(zhì)指的是除了主要合金材料之外的物質(zhì)。
第一鋯基合金的第四實例包括0.6-1.5重量百分比的鈮、 0. 02-0. 30重量百分比的銅、0, 15-0. 35重量百分比的鉻以及任選的 0. 01-0. 1重量百分比的鐵。任何另外物質(zhì)的總含量不大于0. 50重量 百分比，并且最好不大于0. 30重量百分比。
第一鋯基合金的第五實例包括0.2-1.5重量百分比的鈮、 0. 05-0. 40重量百分比的錫、0. 25-0. 45重量百分比的鐵、0. 15-0. 35 重量百分比的鉻以及任選的0.01-0.1重量百分比的鎳。任何另外物 質(zhì)的總含量不大于0. 50重量百分比，并且最好不大于0. 30重量百分 比。
第二鋯基合金的第一實例包括0.1-1重量百分比的錫，其中任何 另外物質(zhì)的含量低于0. 05重量百分比。
笫二鋯基合金的第一實例包括0.1-1重量百分比的錫以及 0. 02-0. 3重量百分比的鐵，其中任何另外物質(zhì)的含量低于0. 05重量 百分比。
制造第 一鋯基合金管以及第二鋯基合金管的方法在本領(lǐng)域是公知 的，并且將不在這里描述。
圖3表示第一管和第二管，以說明制造圖2所示燃料包殼管的方 法。提供第一鋯基合金的第一管8和第二鋯基合金的第二管9。第一 管8限定第一孔10,并且笫二管9限定第二孔11。笫一管和第二管
ii具有內(nèi)直徑和外直徑。笫一管8的內(nèi)側(cè)和/或笫二管9的外側(cè)被機械 加工，直到第一管8的內(nèi)直徑基本上等于第二管9的外直徑。第二管 9接著插入第一管8。第一管8和第二管9的組件接著共同擠壓成形 到水反應(yīng)器燃料包殼管4內(nèi)，如圖2所示，其中外層6與第一管8相 對應(yīng)，并且內(nèi)層7與第二管9相對應(yīng)。在共同擠壓成形過程中，外層 6和內(nèi)層7冶金結(jié)合在一起。由于共同擠壓成形是本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員公知的，它將不在這里詳細描述。
內(nèi)層7的耐腐蝕性能的進一步改進可通過在結(jié)合到第一管8之前 引入第二管9的另外熱處理來獲得。在第二鋯基合金不包括錫時在 600X>800"C下并且在第二鋯基合金包括錫時在650X:-750t:下，此另 外熱處理在alpha相下進行。最好是，熱處理在650TC-750"C下進行。 在第二管9結(jié)合到笫一管8之前，或者在過程鏈的較早階段，例如在 第二管9擠壓成形之前，此額外的熱處理可作為最后步驟進行。
在共同擠壓成形之后，其中水反應(yīng)器燃料包殼管4已經(jīng)形成，水 反應(yīng)器燃料包殼管在485t:-565X:下熱處理長達1-6小時，直到內(nèi)層 7完全重新結(jié)晶，并且外層的重新結(jié)晶的程度是40-50%。
所述實施例可以許多方式修改，而不偏離只由權(quán)利要求限定的本 發(fā)明的精神和范圍。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)物質(zhì)可以具有所述含量以外的含量。
按照本發(fā)明的水反應(yīng)器燃料包殼管可用于沸騰器水反應(yīng)器以及壓 力水反應(yīng)器。
1權(quán)利要求
1. 一種水反應(yīng)器燃料包殼管(4)，包括具有第一鋯基合金的外層(6)，外層具有冶金結(jié)合其上的第二鋯基合金的內(nèi)層(7)，內(nèi)層適用于保護(7)包殼管(4)而不形成應(yīng)力腐蝕裂紋，其中第二鋯基合金包括作為合金材料的錫，并且其中每一種鋯基合金包括至少96重量百分比的鋯，其特征在于，第一鋯基合金包括至少0.1重量百分比的鈮。
2. 如權(quán)利要求1所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)，其特征在于， 第一鋯基合金的主要合金材料是鈮、鐵和錫，其中任何另外物質(zhì)的含 量低于0. 05重量百分比。
3. 如權(quán)利要求2所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4),其特征在于， 第 一鋯基合金的主要合金材料包鉻.
4. 如權(quán)利要求l、 2或3所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)，其特 征在于，第一鋯基合金包括O. 05-0. l重量百分比的鉻'
5. 如權(quán)利要求2、 3或4所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)，其特 征在于，第一鋯基合金包括氧。
6. 如上述權(quán)利要求任一項所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4),其特 征在于，第一鋯基合金包括500-Z000ppm重量的氧。
7. 如上述權(quán)利要求任一項所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)，其特 征在于，第一鋯基合金包括0.6-1.2重量百分比的鈮，并且優(yōu)選是 1. 0-1. 1重量百分比的鈮，并且最優(yōu)選是1. 02-1. 04重量百分比的鈮。
8. 如上述權(quán)利要求任一項所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)，其特 征在于，第一鋯基合金包括0.6-1.2重量百分比的錫，并且優(yōu)選是 0. 6-1. 0重量百分比的鈮，并且最優(yōu)選是0. 6-0. 8重量百分比的鈮。
9. 如上述權(quán)利要求任一項所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4),其特 征在于，第一鋯基合金包括O. 1-0. 3重量百分比的鐵。
10. 如權(quán)利要求1所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)，其特征在于，第一鋯基合金的主要合金材料是鈮，并且任何另外物質(zhì)的含量低于 0. 05重量百分比.
11. 如權(quán)利要求10所述的水反應(yīng)器燃料包殼管H)，其特征在于， 第一鋯基合金包括0. 6-1. 2重量百分比的鈮。
12. 如權(quán)利要求1所述的水反應(yīng)器燃料包殼管H)，其特征在于，第一鋯基合金的主要合金材料是鈮、錫、銅和釩。
13. 如權(quán)利要求12所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)，其特征在于， 第 一鋯基合金的主要合金材料包括鐵.
14. 如權(quán)利要求12所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)，其特征在于， 第一鋯基合金包括0. 01-0. 1重量百分比的鐵。
15. 如權(quán)利要求12-14任一項所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)， 其特征在于，第一鋯基合金包括O. 6-1.5重量百分比的鈮，并且優(yōu)選 是0. 95-0. 99重量百分比的鈮。
16. 如權(quán)利要求12-15任一項所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4), 其特征在于，笫一鋯基合金包括O. 05-0. 40重量百分比的錫，并且優(yōu) 選是0. 28-0. 30重量百分比的錫。
17. 如權(quán)利要求12-16任一項所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)， 其特征在于，第一鋯基合金包括0. 02-0, 30重量百分比的銅，并且優(yōu) 選是0. 16-0. 18重量百分比的銅。
18. 如權(quán)利要求12-17任一項所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4), 其特征在于，第一鋯基合金包括0. 10-0. 30重量百分比的釩，并且優(yōu) 選是0. 17-0. 19重量百分比的釩。
19. 如權(quán)利要求1所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)，其特征在于，第一鋯基合金的主要合金材料包括鈮、鉻和銅。
20. 如權(quán)利要求19所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)，其特征在于，第一鋯基合金的主要合金材料包括鐵。
21. 如權(quán)利要求21所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)，其特征在于， 第一鋯基合金0. 01-0. 1重量百分比的鐵。
22. 如權(quán)利要求19-21任一項所迷的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)， 其特征在于，第一鋯基合金包括0.60-1. 50重量百分比的鈮，并且優(yōu) 選是0. 98-1. 02重量百分比的鈮。
23. 如權(quán)利要求19-22任一項所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)， 其特征在于，第一鋯基合金包括O. 02-0. 30重量百分比的銅，并且優(yōu) 選是0. 07-0. 09重量百分比的銅。
24. 如權(quán)利要求19-23任一項所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)， 其特征在于，第一鋯基合金包括O. 15-0. 35重量百分比的鉻，并且優(yōu) 選是0. 23-0. 27重量百分比的鉻。
25. 如權(quán)利要求1所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4),其特征在于， 第一鋯基合金的主要合金材料包括鈮、錫、鐵和鉻。
26. 如權(quán)利要求25所述的水反應(yīng)器燃料包殼管H)，其特征在于， 第一鋯基合金的主要合金材料包括鎳。
27. 如權(quán)利要求26所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)，其特征在于， 第一鋯基合金0. 01-0. 1重量百分比的鎳。
28. 如權(quán)利要求25-27任一項所迷的水反應(yīng)器燃料包殼管(4), 其特征在于，第一鋯基合金包括0, 20-1. 50重量百分比的鈮，并且 優(yōu)選是0. 68-0. 72重量百分比的鈮。
29. 如權(quán)利要求25-28任一項所迷的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)， 其特征在于，笫一鋯基合金包括O. 05-0. 40重量百分比的錫，并且優(yōu) 選是0. 29-0. 31重量百分比的錫。
30. 如權(quán)利要求25-29任一項所迷的水反應(yīng)器燃料包殼管(4), 其特征在于，笫一鋯基合金包括O. 25-0. 45重量百分比的鐵，并且優(yōu) 選是0. 34-0. 36重量百分比的鐵。
31. 如權(quán)利要求25-30任一項所迷的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)， 其特征在于，第一鋯基合金包括0.15-0. 35重量百分比的鉻，并且優(yōu) 選是0. 24-0. 26重量百分比的鉻。
32. 如權(quán)利要求12-31任一項所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)， 其特征在于，任何另外物質(zhì)的總含量不大于0.50重量百分比，并且 優(yōu)選是不大于0. 30重量百分比。
33. 如上述權(quán)利要求任一項所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)，其 特征在于，第二鋯基合金的主要合金材料是錫和鐵，并且其中任何另 外物質(zhì)的含量低于0. 05重量百分比。
34. 如上述權(quán)利要求任一項所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)，其 特征在于，第二鋯基合金包括0. 1-1重量百分比的錫.
35. 如上述權(quán)利要求任一項所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)，其 特征在于，第二鋯基合金包括0. 02-0. 3重量百分比的鐵。
36. 如上述權(quán)利要求任一項所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)，其 特征在于，內(nèi)層(7)部分重新結(jié)晶.
37. 如上述權(quán)利要求任一項所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)，其 特征在于，內(nèi)層(7)完全重新結(jié)晶。
38. 如上述權(quán)利要求任一項所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4),其 特征在于，外層(6)部分重新結(jié)晶。
39. 如上述權(quán)利要求任一項所迷的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)，其 特征在于，外層(6)的重新結(jié)晶程度是45%-90%.
40. 如權(quán)利要求39所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)，其特征在于， 外層(6)的重新結(jié)晶程度是50%-70%。
41. 如上述權(quán)利要求任一項所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)，其 特征在于，所述包殼管通過第一鋯基合金的笫一管(8)和第二鋯基 合金的第二管(9)的共同擠壓成形來制造。
42. 如上述權(quán)利要求任一項所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)，其 特征在于，內(nèi)層(7 )的厚度是反應(yīng)器燃料包殼管(4 )的厚度的5-40 %。
43. 如權(quán)利要求42所述的水反應(yīng)器燃料包殼管(4)，其特征在于， 內(nèi)層(7)的厚度是反應(yīng)器燃料包殼管(4)的厚度的5-15%。
44. 一種水反應(yīng)器燃料棒(3)，包括如上述權(quán)利要求任一項所述 的水反應(yīng)器燃料包殼管(4),以及通過水反應(yīng)器燃料包殼管(4)包 圍的燃料丸粒。
45. —種反應(yīng)器燃料組件(1)，包括如權(quán)利要求44所述的至少兩 個燃料棒(3 )。
46. —種制造水反應(yīng)器燃料包殼管(4)的方法，包括如下步驟 提供具有內(nèi)直徑和外直徑的第一鋯基合金的第一管(8); 提供具有內(nèi)直徑和外直徑的第二鋯基合金的第二管(9),其中笫二管(9)的外直徑基本上等于第一管(8)的內(nèi)直徑； 將第二管(9)插入第一管(8);以及共同擠壓成形第一管(8)和第二管(9)，以便形成水反應(yīng)器燃料 包殼管(4)，其中每一種鋯基合金包括至少96重量百分比的鋯，其 特征在于第一鋯基合金包括至少0. 1重量百分比的鈮。
47. 如權(quán)利要求46所述的方法，其特征在于，在第二管(9)插 入第一管(8)之前，第一管(8)的內(nèi)表面被機械加工，使得笫一管(8)的內(nèi)直徑基本上與笫二管(9)的外直徑相對應(yīng)。
48. 如權(quán)利要求46或47所述的方法，其特征在于，該方法還包 括熱處理水反應(yīng)器燃料包殼管(4)的步驟，使得第二管(9)完全重新結(jié)晶，并且使得第一管(8)部分重新結(jié)晶。
49. 如權(quán)利要48所述的方法，其特征在于，笫一管(8)重新結(jié) 晶的程度是45%-90%,
50. 如權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于，笫一管(8)的重 新結(jié)晶的程度是50 % -70 % 。
51. 如權(quán)利要求48、 49或50任一項所述的方法，其特征在于， 熱處理在485-565"C下進行。
52. 如權(quán)利要求51所述的方法，其特征在于，熱處理進行l(wèi)-6小時。
全文摘要
描述一種水反應(yīng)器燃料包殼管(4)。管(4)包括第一鋯基合金的外層(6)和第二鋯基合金的內(nèi)層(7)。內(nèi)層保護(7)包殼管(4)不形成應(yīng)力腐蝕裂紋。第二鋯基合金包括作為合金材料的錫，并且每一種鋯基合金包括至少96重量百分比的鋯。第一鋯基合金包括至少0.1重量百分比的鈮。還描述一種制造包殼管(4)的方法，并且包括共同擠壓成形不同鋯基合金的兩個管以便形成包殼管(4)的步驟。
文檔編號C22C16/00GK101512671SQ200780031416
公開日2009年8月19日 申請日期2007年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月24日
發(fā)明者L·哈爾斯塔迪厄斯, M·達爾巴克 申請人:威斯丁豪斯電氣瑞典有限公司