Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Совершенствование состава и структуры сплавов циркония в обеспечение работоспособности ТВЭЛОВ, ТВС и труб давления активных зон водоохлаждаемых реакторов с увеличенным ресурсом и выгоранием топлива Маркелов, Владимир Андреевич

Совершенствование состава и структуры сплавов циркония в обеспечение работоспособности ТВЭЛОВ, ТВС и труб давления активных зон водоохлаждаемых реакторов с увеличенным ресурсом и выгоранием топлива
<
Совершенствование состава и структуры сплавов циркония в обеспечение работоспособности ТВЭЛОВ, ТВС и труб давления активных зон водоохлаждаемых реакторов с увеличенным ресурсом и выгоранием топлива Совершенствование состава и структуры сплавов циркония в обеспечение работоспособности ТВЭЛОВ, ТВС и труб давления активных зон водоохлаждаемых реакторов с увеличенным ресурсом и выгоранием топлива Совершенствование состава и структуры сплавов циркония в обеспечение работоспособности ТВЭЛОВ, ТВС и труб давления активных зон водоохлаждаемых реакторов с увеличенным ресурсом и выгоранием топлива Совершенствование состава и структуры сплавов циркония в обеспечение работоспособности ТВЭЛОВ, ТВС и труб давления активных зон водоохлаждаемых реакторов с увеличенным ресурсом и выгоранием топлива Совершенствование состава и структуры сплавов циркония в обеспечение работоспособности ТВЭЛОВ, ТВС и труб давления активных зон водоохлаждаемых реакторов с увеличенным ресурсом и выгоранием топлива Совершенствование состава и структуры сплавов циркония в обеспечение работоспособности ТВЭЛОВ, ТВС и труб давления активных зон водоохлаждаемых реакторов с увеличенным ресурсом и выгоранием топлива Совершенствование состава и структуры сплавов циркония в обеспечение работоспособности ТВЭЛОВ, ТВС и труб давления активных зон водоохлаждаемых реакторов с увеличенным ресурсом и выгоранием топлива Совершенствование состава и структуры сплавов циркония в обеспечение работоспособности ТВЭЛОВ, ТВС и труб давления активных зон водоохлаждаемых реакторов с увеличенным ресурсом и выгоранием топлива Совершенствование состава и структуры сплавов циркония в обеспечение работоспособности ТВЭЛОВ, ТВС и труб давления активных зон водоохлаждаемых реакторов с увеличенным ресурсом и выгоранием топлива Совершенствование состава и структуры сплавов циркония в обеспечение работоспособности ТВЭЛОВ, ТВС и труб давления активных зон водоохлаждаемых реакторов с увеличенным ресурсом и выгоранием топлива Совершенствование состава и структуры сплавов циркония в обеспечение работоспособности ТВЭЛОВ, ТВС и труб давления активных зон водоохлаждаемых реакторов с увеличенным ресурсом и выгоранием топлива Совершенствование состава и структуры сплавов циркония в обеспечение работоспособности ТВЭЛОВ, ТВС и труб давления активных зон водоохлаждаемых реакторов с увеличенным ресурсом и выгоранием топлива
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Маркелов, Владимир Андреевич. Совершенствование состава и структуры сплавов циркония в обеспечение работоспособности ТВЭЛОВ, ТВС и труб давления активных зон водоохлаждаемых реакторов с увеличенным ресурсом и выгоранием топлива : диссертация ... доктора технических наук : 05.16.01 / Маркелов Владимир Андреевич; [Место защиты: Нац. исслед. технол. ун-т].- Москва, 2010.- 278 с.: ил. РГБ ОД, 71 11-5/165

Содержание к диссертации

Список сокращений и условных наименований 4

Общая характеристика работы 5

Глава 1. Требования к функциональным свойствам сплавов циркония для водоохлаждаемых реакторов и направления совершенствования сплавов 15

1.1 Промышленные сплавы циркония и тенденции их развития 15

1.2 Условия работы оболочек твэлов и требования к их материалу 23

1.3 Целевые функции силовых элементов каркаса TBC корпусных реакторов под давлением 31

1.4 Требования к трубам давления канальных реакторов 36

1.5 Направления совершенствования состава и структуры сплавов циркония 42

Глава 2. Материалы и методы исследования 44

2.1 Исследованные сплавы и материалы 44

2.2 Методы исследований и их развитие 51

2.2.1 Металлография и электронная микроскопия , 51

2.2.2 Определение текстуры 57

2.2.3 Кратковременные механические испытания 65

2.2.4 Испытания на ползучесть и радиационный рост 67

2.2.5 Коррозионные испытания и высокотемпературное окисление 70

2.2.6 Испытания на вязкость разрушения 73

2.2.7 Испытания на ЗГР 77

2.2.8 Развитие способа регистрации трещины в испытаниях на вязкость разрушения и ЗГР 81

Выводы по главе 2 85

Глава 3. Совершенствование сплава Э110 и оболочечных труб для твэлов

реакторов ВВЭР и PWR 86

3.1 Применение губчатого циркония в качестве основы сплава Э110 86

3.2 Влияние иодидного и электролитического циркония на высокотемпературное окисление сплава Э110 93

3.3 Оболочечные трубы для твэлов с увеличенной загрузкой топлива 99

3.4 Влияние кислорода и железа на свойства оболочек твэлов из сплава Э110 109

3.5 Оптимизация состава сплава Э110 118

3.6 Обоснование состава и освоение сплава Э1 ЮМ 122

Выводы по главе 3 128

Глава 4. Оптимизация состава и структуры сплава Э635 для силовых элементов TBC. Обоснование состава и применения сплава Э635М 130

4.1 Формирование структурно-фазового состояния изделий из сплава Э635 132

4.2 Роль интерметаллидов в вязкости разрушения и пластичности сплава Э635 137

4.3 Влияние содержаний железа и ниобия на фазовый состав сплава Э635 141

4.4 Структура и свойства сплава Э635 с добавками хрома 143

4.5 Влияние закалки на стадии холодной деформации на структуру и сопротивление разрушению сплава Э635 148

4.6 Влияние параметров холоднопрокатного передела на структуру и свойства сплава Э635 158

4.7 Практика повышения пластичности и вязкости изделий из сплава Э635

для TBC ВВЭР-1000 162

4.7.1 Оптимизация схемы обработки труб для направляющих каналов и центральной трубы TBC 163

4.7.2 Совершенствование структурно-фазового состояния полосы для уголков жёсткости каркаса ТВСА 168

4.8 Особенности структуры и свойств сплава Э635 под облучением 175

4.9 Обоснование состава и опытно-промышленное освоение сплава Э635М 181

Выводы по главе 4 189

Глава 5. Совершенствование материала труб давления канальных реакторов 191

5.1 Вязкость разрушения труб давления 192

5.2 Замедленное гидридное растрескивание 200

5.3 Повышение стойкости к ЗГР труб давления реактора CANDU 217

5.4 Стабилизация структуры и свойств труб ТК РБМК из сплава Э125 225

Выводы по главе 5 231

Заключение 234

Список использованных источников 237

Приложение: Акты о практическом использовании результатов 2  

Введение к работе

Актуальность

Стратегией развития атомной энергетики России поставлена задача обеспечения безопасного и рентабельного функционирования ядерного энергетического комплекса и создания усовершенствованных АЭС [1-3]. При этом доминирующая роль отводится водоохлаждаемым энергетическим реакторам на тепловых нейтронах [2, 3], на которых базируется в настоящее время атомная энергетика во всём мире и в нашей стране. Рентабельность и конкурентоспособность водоохлаждаемых реакторов зависят от эффективности использования топлива, определяемой глубиной достигнутого выгорания и эксплуатационной гибкостью топливного цикла [4, 5]. К числу наиболее важных факторов, определяющих работоспособность и безопасность твэлов и TBC при высоких выгораниях, относится уровень функциональных свойств циркониевых сплавов, из которых эти и другие конструкционные элементы A3 изготавливаются.

В реакторах ВВЭР-1000 существенной проблемой является прогиб бесчехловых TBC из-за недостаточной жёсткости конструкции, достигающий в TBC предыдущих поколений 30 мм [6], что приводит к затруднению аварийного срабатывания органов регулирования СУЗ, замедляет транспортно- технологические операции при перегрузке кассет и снижает технико- экономические показатели эксплуатации реактора. Для решения проблемы искривления A3 разработаны TBC нового поколения (ТВСА и ТВС-2), с использованием в качестве материала силовых элементов каркаса радиационно- стойкого сплава Э635, что потребовало оптимизации его состава и структурно- фазового состояния. Следующий шаг предусматривает внедрение высокоэффективных топливных циклов (18-24 месяца между перегрузками, увеличение загрузки урана) для повышения КИУМ реактора до 107 % NH0M на действующих АЭС с ВВЭР и перспективных энергоблоках проекта АЭС-2006, как основной реакторной технологии страны в обозримой перспективе [3-5]. Использование таких циклов сопровождается маневрированием мощностью до 100-20-100 %, увеличением длительности эксплуатации и выгорания топлива до 80 МВт-сут/кг U по твэлу (до внедрения TBC нового поколения выгорание по твэлу составляло 42 МВт-сут/кг U), повышением температуры оболочки твэла и увеличением паросодержания в теплоносителе [4-7]. Более жёсткие условия эксплуатации предъявляют повышенные требования к функциональным свойствам циркониевых сплавов и вызывают необходимость их совершенствования применительно к оболочкам твэлов и комплектующим каркаса новых TBC энергоблоков ВВЭР и АЭС-2006 [7-9].

За рубежом в наибольшей степени развиваются реакторы PWR [10], по концепции близкие к ВВЭР, в связи с чем, ГК «Росатом» и ОАО «ТВЭЛ» поставили задачу выхода на рынок этих реакторов с отечественной разработкой ТВС- КВАДРАТ [11, 12]. Решение задачи невозможно без использования в ТВС- КВАДРАТ конкурентоспособных сплавов циркония. Для этого российские сплавы по функциональным свойствам в условиях PWR должны не уступать своим зарубежным аналогам и обеспечить проектные параметры эксплуатации твэлов и TBC.

Развитие атомной энергетики связывается также с продлением ресурса действующих реакторов канального типа - РБМК и CANDU. При этом за рубежом разрабатываются более энергоёмкие и конкурентоспособные ядерные установки этого типа [13, 14]. Важнейшими элементами конструкции канальных реакторов являются трубы давления [15, 16] от целостности которых зависит нормальная эксплуатация и безопасность АЭС. Проектный ресурс канальных реакторов составляет 30 лет, однако трубы давления из сплавов циркония эксплуатируют меньше проектного срока [15-18]. Наблюдались случаи разгерметизации труб ТК и каналов СУЗ в реакторах РБМК [17, 19]. В ещё большей степени эта проблема характерна для труб давления CANDU [20, 21]. Поэтому задача совершенствования материала труб давления для канальных реакторов является исключительно важной.

Функциональные свойства сплавов циркония определяются их составом и структурой. В A3 реактора циркониевые компоненты претерпевают существенные структурно-фазовые изменения, приводящие к изменению механических свойств, коррозии, наводороживанию, формоизменению (радиационные ползучесть и рост) и взаимодействию с продуктами деления топлива [22]. Знание закономерностей таких изменений в зависимости от состава и исходной структуры сплавов циркония облегчает выбор материала для конкретного применения в качестве оболочки твэла, трубы давления или деталей каркаса TBC. При этом необходимо максимально использовать потенциал существующих и хорошо зарекомендовавших себя длительным опытом эксплуатации сплавов циркония, путём оптимизации и модернизации их легирующего, шихтового и примесного состава. В этом плане, большое значение имеет переход на циркониевую губку в качестве шихтовой основы сплавов циркония, требующий изучения и обоснования всего комплекса свойств сплавов. Переход на губку выгоден, в первую очередь, экономически, так как позволяет с меньшими затратами получать особо чистый Zr с содержанием Hf 100 ppm [23], что важно для расширения поставок российского топлива на зарубежном рынке. Кроме этого, применение губки, как основы сплавов, стабилизирует и повышает стойкость к окислению и пластичность оболочки твэла в условиях проектных аварий LOCA, обеспечивая критерии безопасности [24, 25]. Не до конца также реализованы и возможности управления структурно-фазовым состоянием и кристаллографической текстурой сплавов циркония путём усовершенствования технологических процессов изготовления изделий.

Использование в полном объёме вышеуказанных возможностей в совершенствовании сплавов циркония и изделий из них для повышения работоспособности и безопасности твэлов, TBC и труб давления водоохлаждаемых реакторов в стратегии развития атомной энергетики России и определяет актуальность настоящей работы.

Актуальность диссертационной работы подтверждается выполнением её в рамках научных договоров и контрактов ОАО «ВНИИНМ», финансируемых ГК «Росатом» и ОАО «ТВЭЛ» по направлениям, определённым ФЦП «Развитие атомного энергопромышленного комплекса России на 2007-2010 годы и на перспективу до 2015 года», ФЦП «Топливо и энергия» - «Программа развития атомной энергетики РФ на 1998-2005 г.г. и на период до 2010 г.», отраслевой Программой «Эффективное топливоиспользование на АЭС в период 2008-2010 годы и на перспективу до 2015 года» и корпоративной Программой «Обеспечение потребностей атомной энергетики и промышленности конкурентоспособными циркониевыми материалами и изделиями», рассчитанной на 2009-2015 годы, а также в рамках международного сотрудничества по проекту МНТЦ №1635р.

Цель работы

Обеспечение работоспособности и безопасности твэлов, TBC и труб давления в активных зонах водоохлаждаемых энергетических реакторов типа ВВЭР, PWR, РБМК и CANDU с увеличенным ресурсом и выгоранием топлива путём совершенствования состава и структурно-фазового состояния сплавов циркония, включая разработку новых модификаций сплавов и технологических схем изготовления изделий с высоким уровнем эксплуатационных свойств.

Основные задачи:

1) Определение направлений совершенствования состава и структуры сплавов циркония в обеспечение требований к функциональным свойствам, предъявляемых к оболочкам твэлов и силовым элементам каркаса TBC реакторов ВВЭР и PWR, и трубам давления реакторов РБМК и CANDU, применительно к увеличенным ресурсам и выгораниям топлива, и для конкурентоспособности этих изделий на зарубежном рынке.

2) Совершенствование состава, шихтовой циркониевой основы и структуры сплава Э110, повышение требований к геометрическим размерам и поверхностной обработке оболочечных труб для обеспечения безопасной эксплуатации твэлов с увеличенной загрузкой топлива в перспективных топливных циклах реакторов ВВЭР и в условиях ВХР реактора PWR.

3) Исследование влияния легирующих элементов и структурных факторов на сопротивление разрушению, радиационную стойкость и коррозию сплава Э635, и определение путей и способов управления этими характеристиками для применения сплава в качестве материала оболочек твэлов, труб давления и силовых элементов каркасов ТВСА и ТВС-2 для исключения искривления TBC нового поколения ВВЭР-1000.

4) Выявление основных факторов, определяющих вязкость разрушения и сопротивление ЗГР сплавов циркония. Разработка технологических схем изготовления усовершенствованных труб давления с повышенной стойкостью к ЗГР для реактора CANDU и труб ТК и каналов СУЗ со стабильной структурой и свойствами для реактора РБМК.

Научная новизна работы:

1. Установлены закономерности, дополняющие представления о влиянии кислорода и железа на механические свойства, ползучесть и коррозионную стойкость сплава Э110 на основе губчатого и электролитического циркония.

2. Обосновано и экспериментально подтверждено направление совершенствования сплава Э110 для оболочек твэлов водоохлаждаемых реакторов путём легирования кислородом и железом до 1500 ррт каждого в обеспечение конкурентных характеристик оболочек твэлов по радиационному формоизменению.

3. Впервые определены закономерности поведения при высокотемпературном окислении иодидного циркония как основы сплава Э110 и экспериментально обосновано его применение в качестве шихтовой составляющей при выплавке сплавов на губчатом цирконии для труб оболочек твэлов с требуемой пластичностью в проектных авариях типа LOCA.

4. Впервые выявлены два типа выделений второй фазы в сплаве Э635 - частицы фазы Лавеса - Zr(Nb,Fe)2 и Т-фазы - (Zr.NbbFe, количественное соотношение, размер, и распределение в матрице которых зависят от содержания железа и ниобия в сплаве и режимов его деформационной и термической обработки, и которые, наряду с рекристаллизацией, определяют вязкость разрушения, технологическую пластичность и коррозионную стойкость сплава.

5. Впервые показаны характерные особенности эволюции структурно- фазового состояния сплава Э635 под облучением при температурах 285-355 °С, связанные с диффузионной подвижностью железа, и обусловливающие повышенное упрочнение и сопротивление сплава радиационному формоизменению. В зависимости от флюенса и температуры железо выходит из частиц фазы Лавеса в матрицу, способствуя развитию процессов рекристаллизации сплава и сдерживанию образования дислокационных петель с с -компонентой. Одновременно с этим в объёме материала происходит выделение вторичных радиационно-индуцированных мелкодисперсных частиц. 

6. Выделены основные факторы - текстура и прочность, определяющие вязкость разрушения и сопротивление ЗГР сплавов циркония, и установлены основные закономерности и количественные взаимосвязи между ними. Определены температурные зависимости и энергии активации скорости ЗГР для сплава Zr-2,5%Nb с различным структурно-фазовым состоянием и прочностью.

7. Впервые при испытаниях на вязкость разрушения и ЗГР материала труб давления и оболочек твэлов из сплавов циркония предложен способ регистрации роста трещины методом падения потенциала с использованием переменного электрического тока сети и сформулированы принципы создания на основе этого метода измерительной аппаратуры.

Практическая ценность и реализация результатов работы:

1. Усовершенствованные составы и структурно-фазовые состояния сплавов циркония использованы в конструкциях твэлов и TBC нового поколения для высокоэффективных топливных циклов с глубиной выгорания на уровне 70-80 МВт-сут/кги в действующих реакторах ВВЭР-1000 и перспективных энергоблоках АЭС-2006, а также для ТВС-КВАДРАТ реактора PWR.

2. Внедрены в серийное производство и эксплуатацию сплав Э110 с оптимизированным содержанием кислорода (600-990 ррт) и железа (250-700 ррт) (Э110 ОПТ) И оболочечные трубы из этого сплава со шлифованной наружной поверхностью и повышенными требованиями к геометрическим размерам по ТУ 001.392-2006 для штатных твэлов и твэлов ВВЭР-1000 с увеличенной загрузкой топлива, что позволило:

- разработать высокоэффективные топливные циклы длительностью до 18 месяцев между перегрузками;

- стабилизировать проектный запас оболочек твэлов по сопротивлению формоизменению;

повысить технико-экономические показатели и уровень экологии (ограничение применения травильных ванн) в производстве труб для оболочек твэлов;

- повысить эффективность (снижение усилий) сборки кассет ВВЭР-1000. Экономический эффект от внедрения в производство оболочечных труб из сплава Э110 опт на основе губки по ТУ 001.392-2006 составил 29,87 млн. рублей в расчёте на блок реактора ВВЭР-1000 для АЭС «Темелин».

3. Рекомендовано и внедрено в производство применение иодидного циркония в качестве шихтовой составляющей при выплавке сплава Э110 опт на основе губки для оболочек твэлов в обеспечение требуемой пластичности при проектных авариях типа LOCA.

4. Результаты по оптимизации состава и структурно-фазового состояния сплава Э635 использованы при обосновании, постановке на производство и внедрении этого сплава в качестве материала силовых элементов каркаса TBC нового поколения ВВЭР-1000. В сочетании с другими конструкторскими решениями это обеспечило устойчивость к формоизменению и геометрическую стабильность новых TBC, и позволило ускорить транспортно-технологические операции при перегрузке кассет, что, в целом, существенно повысило технико- экономические показатели эксплуатации реактора.

Разработка и внедрение усовершенствованных техпроцессов изготовления центральных труб и труб для НК TBC ВВЭР-1000, а также полос для уголков жёсткости каркаса ТВСА из сплава Э635 позволили существенно увеличить выход годной продукции и получить экономический эффект на конец 2009 г. в размере 480 млн. рублей. При этом исключены случаи растрескивания уголков в производстве каркасов ТВСА и повышена их эксплуатационная надёжность.

5. Разработаны технологические схемы получения труб давления САЫОи из сплавов 2г-2,5%ЫЬ и Э635 с повышенным сопротивлением ЗГР в обеспечение их работоспособности на проектный ресурс реактора. В ОАО «ЧМЗ» изготовлены усовершенствованные трубы полномасштабного размера по требованиям зарубежной спецификации и показана принципиальная возможность постановки на серийное производство изделий такой номенклатуры.

Разработанная технология применима для изготовления усовершенствованных труб ТК реактора РБМК из сплава Э125 с получением изделий со стабильной структурой и однородными свойствами.

Для стабилизации механических свойств и повышения трещиностойкости штатных труб ТК и труб каналов СУЗ реактора РБМК разработан и рекомендован к внедрению способ их конечной обработки, обеспечивающий существенное повышение и выравнивание степени рекристаллизации материала.

6. Создан и применяется в ОАО «ВНИИНМ» при испытаниях на вязкость разрушения и ЗГР образцов изделий из сплавов циркония измерительный программно-аппаратный комплекс «АКОРТ-АССД», включающий «Аппарат контроля относительного размера трещины» методом падения потенциала с использованием переменного электрического тока сети и прибор «Автоматизированной системы сбора данных».

На защиту выносятся:

1. Результаты обоснования и внедрения в серийное производство и эксплуатацию сплава Э110 на штатной и губчатой основах с оптимизированным содержанием кислорода и железа и оболочечных труб из него, изготовленных по новым ТУ 001.392-2006 на трубы с повышенными требованиями к допускам на геометрические размеры и шлифованной наружной поверхностью, для штатных твэлов и твэлов ВВЭР-1000 с увеличенной загрузкой топлива.

2. Результаты исследований по высокотемпературному окислению в обоснование применения иодидного циркония в качестве шихтовой составляющей при выплавке слитков сплава Э110 на основе губчатого циркония для труб оболочек твэлов с требуемой пластичностью при проектных авариях типа 1_ОСА.

3. Результаты исследований, дополняющие обоснование состава сплава Э110М, для промышленного освоения и применения в качестве материала оболочек твэлов ВВЭР-1000 и ТВС-КВАДРАТ реактора Р\Л/К.

4. Комплекс результатов исследований по взаимосвязи состава, структурно- фазового состояния, режимов деформационно-термической обработки и свойств сплава Э635 до и после облучения, позволивший:

- выявить структурные факторы сплава, определяющие его технологические и эксплуатационные свойства;

- оптимизировать состав сплава для применения в качестве материала силовых элементов TBC нового поколения (ТВСА и ТВС-2) ВВЭР-1000;

- усовершенствовать технологические схемы изготовления изделий (полосы, труб НК и ЦТ) для ТВСА и ТВС-2.

5. Результаты исследований в обоснование состава сплава Э635М и его применения для оболочек твэлов и труб НК TBC ВВЭР-1000 и ТВС-КВАДРАТ реактора PWR.

6. Количественные закономерности и взаимосвязи между параметрами вязкости разрушения, сопротивления ЗГР и характеристиками текстуры, структуры и прочности труб давления из сплавов циркония.

Температурные зависимости и энергии активации скорости ЗГР для труб давления из сплава Zr-2,5%Nb различного уровня прочности.

7. Способ деформационной и термической обработки при изготовлении труб давления CANDU из сплавов Zr-2,5%Nb и Э635 с получением изделий с повышенной стойкостью к ЗГР, стабильно высокой вязкостью разрушения и однородной прочностью по длине труб и экспериментальное обоснование применимости этого способа для труб ТК РБМК.

Способ конечной обработки труб ТК и труб каналов СУЗ из сплава Э125 реактора РБМК для повышения их трещиностойкости, стабилизации механических свойств и сопротивления ползучести за счёт повышения и выравнивания степени рекристаллизации материала.

Апробация работы

Основные результаты диссертации доложены и обсуждены на 3-й международной конференции «Эволюция микроструктуры в металлах под облучением» (г. Мускока, Канада, 1992), 11-м, 15-м и 16-м международных симпозиумах ASTM «Цирконий в атомной индустрии» (1995 - г. Гармиш, Германия; 2007 - г. Санривер, США; 2010 - г. Ченду, Китай), на 2-м семинаре «Ядерные материалы и технологии» (г. Тайджон, Ю. Корея, 1996), 1-й Европейской конференции по механике материалов «Локальные подходы к разрушению» (г.

Фонтенбло, Франция, 1996), российско-канадских семинарах (1998 - г. Торонто, Канада; 2001 - г. Анси, Франция), 4-й, 5-й, 9-й и 10-й конференциях по реакторному материаловедению (г. Димитровград, 1995, 1997, 2007, 2009), 11-м международном симпозиуме по цирконию (г. Ксиан, Китай, 2000), 5-м и 6-м международных симпозиумах «Вклад в исследование материалов для решения проблем и повышения безопасности реакторов 1_\Л/1Ч» (г. Фонтевро, Франция, 2002, 2006), 1-й, 2-й, 3-й, 4-й и 5-й Евразийских научно-практических конференциях «Прочность неоднородных структур» (г. Москва, 2002, 2004, 2006, 2008, 2010), 1-й и 4-й научно-практических конференциях материаловедов России (г. Звенигород - 2002, 2008), Международных конференциях по работоспособности топлива водоохлаждаемых реакторов (2005 - г. Киото, Япония; 2008 - г. Сеул, Ю.Корея), Международной конференции «ТорРие! 2006» (г. Саламанка, Испания, 2006) , 5-й международной научно-технической конференции «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» (г. Подольск, 2007), 1-й, 2-й, 3-й Российских научных конференциях «Материалы ядерной техники» (г. Агой - 2003, 2005, г. Звенигород 2007) , конференции НТК-2008 «Ядерное топливо нового поколения для АЭС. Результаты разработки, опыт эксплуатации и направления развития» (г. Москва, 2008) , 6-й, 7-й и 8-й международных конференциях «Поведение топлива ВВЭР, моделирование и экспериментальная поддержка» (2005, 2007 - г. Альбена; 2009 - г. Хелена Ресорт, Болгария), российско-чешско-словацком научно-техническом семинаре «Опыт изготовления, эксплуатации и перспективы совершенствования топлива и топливных циклов АЭС с реакторами типа ВВЭР» (г. Либерец, Чехия, 2009) , международном семинаре «Расчетные и экспериментальные исследования поведения твэлов 1_\Л/1Ч в условиях запроектных аварий и повторных заливов» (г. Москва - 2009),

Полученные результаты явились также составной частью работ, ставших лауреатами первой и двух вторых премий Бочваровского конкурса ОАО «ВНИИНМ» 1999, 2004 и 2006 годов.

Личный вклад автора С 1985 г. проведение в качестве научного руководителя или ответственного исполнителя работ по изучению функциональных свойств и структуры циркониевых материалов во внереакгорных условиях и после реакторного облучения, совершенствованию составов и деформационно-термических обработок сплавов при изготовлении циркониевых изделий для твэлов и TBC водоохлаждаемых реакторов.

Непосредственное участие в выполнении комплекса исследований по изучению взаимосвязи состава, структурно-фазового состояния, режимов деформационно-термической обработки и свойств сплава Э635 до и после облучения. Полученные результаты позволили оптимизировать состав сплава Э635 и внедрить его для промышленного применения в качестве материала силовых элементов TBC нового поколения (ТВСА и ТВС-2) и оболочек твэлов для опытной эксплуатации в ВВЭР-1000. 

Разработка и развитие отечественных методик испытаний образцов труб из сплавов циркония на ЗГР и вязкость разрушения по рекомендациям МАГАТЭ, определение основных факторов, обеспечивающих изделиям из сплавов циркония высокую вязкость разрушения и стойкость к ЗГР, и установление закономерностей их связывающих.

Научное руководство разработкой и внедрением в серийное производство и эксплуатацию сплава Э110 оптимизированного состава и усовершенствованных техпроцессов изготовления труб НК, ЦТ и полос из сплава Э635 для каркасов TBC нового поколения ВВЭР-1000.

Разработка технологической схемы, обеспечивающей трубам давления канальных реакторов повышенное сопротивление ЗГР, и научное руководство изготовлением и исследованиями полномасштабных труб.

Внесение непосредственного вклада в разработку патентов на сплав Э635 и способ его обработки, патенты на трубы давления, способы получения плоского профиля и термомеханической обработки труб из бинарных цирконий-ниобиевых сплавов.

Публикации

Основное содержание диссертации опубликовано в 50 статьях, 30 из которых в реферируемых журналах, рекомендованных ВАК; получено 7 патентов РФ и 5 приоритетов Европы, США, Японии, Ю.Кореи и Канады.

Структура и объём диссертации

Диссертация изложена на 278 страницах и состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 122 рисунка, 96 таблиц, библиографический список из 312 источников и приложение с актами об использовании результатов диссертационной работы.  

Похожие диссертации на Совершенствование состава и структуры сплавов циркония в обеспечение работоспособности ТВЭЛОВ, ТВС и труб давления активных зон водоохлаждаемых реакторов с увеличенным ресурсом и выгоранием топлива