Характеристики зварних з’єднань поглинаючих елементів зі сплаву 42ХНМ для стрижнів системи управління та захисту ВВЕР-1000

Abstract

Наведено результати досліджень зварних з’єднань в поглинаючих елементах поглинаючих стрижнів системи управління та захисту енергетичних реакторів ВВЕР-1000, отриманих електродуговим зварюванням в атмосфері аргону та гелію. Показано конструкцію та режими зварювання зразків-свідків, макетів та дослідних поглинаючих елементів, що забезпечують їх задані проєктні характеристики. Наведено результати розробок і досліджень впливу режиму зварювання оболонок з кінцевими деталями (конусом та наконечником) зі сплаву марки 42ХНМ на параметри зварних з’єднань. Показано, що найбільш якісні зварні з’єднання реалізуються за швидкості зварювання 4,4 мм/с. За менших значень не завжди забезпечується повне проплавлення оболонки та заповнення всього кореня з’єднання. Наведено результати механічних випробувань макетів поглинаючих елементів через їх статичне розтягування на розривній машині. Показано, що міцність зварних з’єднань кінцевих деталей з оболонкою в разі розтягування (розриву) не менше міцності на розтягування оболонки поглинаючих елементів. Наведено результати металографічних досліджень матеріалів зварних з’єднань, які проводили на поздовжніх та поперечних шліфах, вирізаних зі зварних з'єднань макетів та зразків-свідків поглинаючих елементів. Досліджено залежність ширини зварного з’єднання, глибини проплавлення від режимів зварювання, вибір оптимальних режимів, що забезпечують герметичність та необхідну міцність поглинаючих елементів. Структура матеріалу досліджених зварних з’єднань є дрібнозернистою, а розмір зерна коливається від 3…4 мкм (13 бал) до 4…10 мкм (10 бал). Значення мікротвердості матеріалу зварного шва становить 185…238 HV. Описано методи, застосовувані для контролю поглинаючих елементів.