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鎳基合金核電站堆內構件金屬材料具有重要作用

核電常用的關鍵金屬材料大體可分為碳鋼、不銹鋼和特殊合金材料,通過對這些金屬材料的細化分析還有碳(錳)鋼、低合金鋼、不銹鋼、鋯合金、鈦鋁合金和鎳基合金材料等,按品種則有鑄鍛件、板、管、圓鋼、焊材等等。核反應堆的發展,從開始就包括了材料的開發與優化,材料的發展很大程度上決定了核反應堆發展的成熟度。

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在壓水堆中除了反應堆壓力容器和燃料組件及相關的組件以外的均為堆內構件如壓緊板、導向筒、吊籃圍板、流量分配板、上下柵格組件等。鎳基合金核電站堆內構件作用有支撐燃料組件及精確定位、為控制棒及堆芯測量裝置和輻照監督和提供支撐和導向、合理分配冷卻劑流和減少壓力容器內表面的中子注量。

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核電站設備主要金屬材料,其中很多核電站都在使用鎳基合金,鎳基合金在這種工作環境需要面對活性區、受到冷卻劑沖刷和高溫、高壓作用。鎳基合金在核電站堆內構件用材應度具有強度高、塑韌性好、高溫性能好、中子吸收截面和中子俘獲截面以及感生放射性小、抗腐蝕性、抗輻照性能好并與冷卻劑相容好,導熱率高、熱膨脹系數小,易于加工、便于焊接和戚本低,同時鎳基合金適合于壓水堆內構件用材料。


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