1、 引言

鋯(gao)(gao)及鋯(gao)(gao)合(he)(he)金(jin)因具有優良的(de)(de)熱中(zhong)子(zi)截(jie)面吸收率(lv)低、良好的(de)(de)耐腐(fu)蝕性，廣泛應(ying)用于(yu)核反應(ying)堆(dui)中(zhong)的(de)(de)上下連(lian)接棒(bang)材料。鋯(gao)(gao)合(he)(he)金(jin)鑄錠(ding)依次經過鍛造、擠壓、軋制(zhi)等工序生產(chan)制(zhi)成品。為(wei)了確保(bao)核反應(ying)堆(dui)的(de)(de)安全和(he)質(zhi)(zhi)量，核電(dian)企(qi)業工業化生產(chan)過程(cheng)中(zhong)采(cai)用超(chao)聲(sheng)、渦(wo)流、滲透、射(she)線及表面檢(jian)查的(de)(de)手段對(dui)鋯(gao)(gao)合(he)(he)金(jin)產(chan)品進行檢(jian)驗(yan)和(he)判定(ding)。在外來加(jia)工棒(bang)材產(chan)品交貨過程(cheng)中(zhong)，發現(xian)部(bu)分(fen)棒(bang)材存在超(chao)標的(de)(de)現(xian)象(xiang)，為(wei)了對(dui)超(chao)聲(sheng)超(chao)標現(xian)象(xiang)的(de)(de)原因進行分(fen)析，現(xian)對(dui)超(chao)標棒(bang)材開展(zhan)研究實驗(yan)，為(wei)控(kong)制(zhi)控(kong)制(zhi)鋯(gao)(gao)合(he)(he)金(jin)棒(bang)材進行質(zhi)(zhi)量提供論(lun)和(he)實踐依據。

2 、實驗定位

先對每支(zhi)鋯(gao)(gao)合金(jin)棒(bang)材(cai)進(jin)行(xing)射線(xian)和(he)超聲檢驗，隨后將有缺陷的(de)鋯(gao)(gao)棒(bang)材(cai)進(jin)行(xing)低倍組織剖樣觀察(cha)和(he)光(guang)學顯微(wei)組織金(jin)相(xiang)分析。為(wei)了避免破壞樣品的(de)表面形(xing)(xing)貌(mao)，對金(jin)相(xiang)組織進(jin)行(xing)逐(zhu)層(ceng)觀察(cha)，觀察(cha)缺陷的(de)形(xing)(xing)貌(mao)。

3、 實驗結果

3.1 超(chao)聲檢查結果

含有(you)缺陷的鋯合(he)金棒材超聲圖譜如圖 1 所(suo)示。從圖 1 可(ke)見，鋯棒沿著長度(du)的區(qu)域出現了單(dan)個的超聲信(xin)號(hao)，該信(xin)號(hao)為單(dan)個點，未發現連貫性超標信(xin)號(hao)。此外，旋轉(zhuan)鋯棒的角度(du)，該信(xin)號(hao)一直存在，初步推測(ce)棒材信(xin)號(hao)為夾雜。

圖(tu) 1 超(chao)聲檢(jian)(jian)測(ce)檢(jian)(jian)測(ce)結果

3.2 射線檢測(ce)結果

采用(yong)射線檢測方法對鋯合(he)金棒材進行檢測，其缺(que)陷(xian)形貌如圖 2所示。從圖 2 中可(ke)(ke)見，照(zhao)片的(de)底片中可(ke)(ke)以(yi)清晰(xi)可(ke)(ke)見的(de)點狀形貌。因此可(ke)(ke)見，鋯棒超(chao)聲缺(que)陷(xian)為夾(jia)雜的(de)可(ke)(ke)能性比較大。

圖(tu) 2 射線檢測結果

3.3 低(di)倍組織(zhi)觀察結果

圖 3 為(wei)(wei)缺陷處鋯合金低倍(bei)組織(zhi)觀察結果，從圖 3 中可見，可以看(kan)到(dao)點(dian)狀的形(xing)貌，初步可以為(wei)(wei)鋯合金棒材中含有異(yi)(yi)物夾雜。這可能導致超聲檢測出(chu)現異(yi)(yi)常信號的原因。

圖 3 低倍(bei)組織檢查結(jie)果

3.4 金相組(zu)織觀察結果

對含有夾在處(chu)的鋯合(he)金(jin)(jin)棒材(cai)進行金(jin)(jin)相(xiang)顯(xian)微(wei)組(zu)(zu)(zu)織(zhi)觀察，其金(jin)(jin)相(xiang)組(zu)(zu)(zu)織(zhi)顯(xian)微(wei)結(jie)果(guo)如圖 4 所示。從圖 4 可見，鋯合(he)金(jin)(jin)棒材(cai)試(shi)樣外層和(he)內層金(jin)(jin)相(xiang)組(zu)(zu)(zu)織(zhi)為 11.5 級。未發現異(yi)常(chang)的粗大的晶(jing)粒組(zu)(zu)(zu)織(zhi)，可以排(pai)除晶(jing)粒組(zu)(zu)(zu)織(zhi)粗大對鋯合(he)金(jin)(jin)的影響(xiang)。

（ a ）邊部區域 200X

（ b ）內(nei)層區域(yu) 200X

圖 4 金相(xiang)顯微組(zu)織結果

4、 結束語

針對(dui)生產出(chu)出(chu)現(xian)鋯(gao)(gao)合(he)(he)金(jin)棒材超聲(sheng)(sheng)信(xin)號(hao)(hao)異(yi)常的(de)(de)現(xian)象，開展(zhan)了超聲(sheng)(sheng)、射線(xian)、低(di)倍組(zu)(zu)織和金(jin)相(xiang)組(zu)(zu)織觀(guan)察(cha)的(de)(de)方法(fa)進行研(yan)究(jiu)，結果(guo)表(biao)明(ming)： （1）采(cai)用超聲(sheng)(sheng)檢(jian)測(ce)的(de)(de)方法(fa)發(fa)現(xian)鋯(gao)(gao)棒沿著長(chang)度的(de)(de)區域出(chu)現(xian)了單(dan)個(ge)的(de)(de)超聲(sheng)(sheng)信(xin)號(hao)(hao)，該信(xin)號(hao)(hao)為單(dan)個(ge)點，未(wei)發(fa)現(xian)連貫(guan)性超標(biao)信(xin)號(hao)(hao)。（2）采(cai)用射線(xian)檢(jian)測(ce)方法(fa)發(fa)現(xian)底片中(zhong)可(ke)以清晰可(ke)見的(de)(de)點狀形貌。（3）鋯(gao)(gao)合(he)(he)金(jin)低(di)倍組(zu)(zu)織檢(jian)測(ce)結果(guo)表(biao)明(ming)，鋯(gao)(gao)棒中(zhong)存在異(yi)物(wu)夾雜。（4）鋯(gao)(gao)合(he)(he)金(jin)棒材試樣(yang)外層(ceng)和內層(ceng)金(jin)相(xiang)組(zu)(zu)織為 11.5 級。未(wei)發(fa)現(xian)異(yi)常的(de)(de)粗大的(de)(de)晶(jing)粒組(zu)(zu)織，可(ke)以排除(chu)晶(jing)粒組(zu)(zu)織粗大對(dui)鋯(gao)(gao)合(he)(he)金(jin)的(de)(de)影響。

參考文獻

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