GB/T 11809-1998
标准分类号
标准ICS号:能源和热传导工程>>核能工程>>27.120.30裂变物质
中标分类号:能源、核技术>>核材料、核燃料>>F46核材料、核燃料及其分析试验方法
出版信息
出版社:中国标准出版社
页数:平装16开, 页数:9, 字数:13千字
标准价格:10.0 元
出版日期:1998-09-01
相关单位信息
首发日期:1989-11-21
复审日期:2004-10-14
起草人:张柯
起草单位:国营八一二厂
归口单位:中国核工业总公司标准化所
提出单位:中国核工业总公司
发布部门:国家技术监督局
主管部门:中国核工业集团公司
标准简介
本标准规定了核燃料棒焊缝金相检验方法。本标准适用于锆合金(Zr-2,Zr-4)包壳管燃料棒环焊缝和堵孔焊点熔深及缺陷的金相检验,也适用于焊缝熔化区、热影响区及基体的金相组织检查。燃料组件中锆合金导向管环焊缝金相缺陷检验及熔深检验也可参考本标准的规定执行。 GB/T 11809-1998 压水堆核燃料棒焊缝金相检验 GB/T11809-1998 标准下载解压密码:www.bzxz.net
标准内容
ICS27.120.30
中华人民共和国国家标准
GB/T11809—1998
压水堆核燃料棒焊缝金相检验
Metallographic examination for weldseam of nuclearfuel rod usedinPWR1998-03-20发布
国家技术监督局
1998-09-01实施
GB/T11809-1998
本标准规定了压水堆核燃料棒焊缝金相检验方法,以取代GB11809--89《核燃料棒焊缝金相检验》,本标准对GB11809-—89中5.2条制样方法作了部分修改,同时增加了有效熔深值的测定方法,保证了熔深测量的准确性。
本标准从生效之日起代替GB11809—89。本标准由中国核工业总公司提出。本标准由中国核工业总公司标准化所归口。本标准起草单位:国营八一二厂。本标准主要起草人,张柯。
1范围
中华人民共和国国家标准
压水堆核燃料棒焊缝金相检验
Metallographic examination for weldseam of nuclear fuel rod used in PWR本标准规定了核燃料棒焊缝金相检验方法。GB/T11809—1998
代替GB11809--89
本标准适用于锆合金(Zr-2,Zr-4)包壳管燃料棒环焊缝和堵孔焊点熔深及缺陷的金相检验,也适用于焊缝熔化区、热影响区及基体的金相组织检查。燃料组件中锆合金导向管环焊缝金相缺陷检验及熔深检验也可参考本标准的规定执行。2符号及定义
本标准采用下列符号及定义:
环焊缝熔深S环penetrationoftheringwelding包壳管与端塞焊接熔合厚度,单位:mm(见图1)。堵孔焊熔深S罐penetrationof thesealwelding堵孔焊沿中心轴线方向测得的最小熔合厚度,单位:mm(见图2)。壁厚Gthickness of the tube
包壳管管壁厚度,单位:mm(见图1)。熔化区深度P杯depthofthemeltedzone包壳管与端塞焊接熔化区最大深度,单位:mm(见图1)。堵孔焊厚度Pthicknessof thesealwelding堵孔焊熔合最小厚度,单位:mm(见图2)。G
S=min(Si,S,)
图1环焊缝测量参数定义
有效熔深Sleastthickness of sound partofweldzone图2堵孔焊测量参数定义
环焊缝中排除缺陷影响后包壳管与端塞熔合处的焊接最小熔合厚度,单位:mm。气胀undercut
国家技术监督局1998-03-20批准1998-09-01实施
GB/T11809—1998
由于焊接气体或其他原因造成包壳管管壁咬边的现象。3方法原理
3.1薄膜浸蚀法
薄膜浸蚀法也称薄膜染色法。试样经选定的薄膜浸蚀剂浸蚀之后,由于浸蚀剂与磨面上各组织化学作用的结果,磨面上形成一层厚薄不均的化学反应沉积物覆盖在各组织上,在白色光的照射下,引起了光的干涉现象。在焊缝熔化区覆盖的较浅颜色的沉积物与较深颜色基体形成明显的界限,用肉眼或读数显微镜均能清晰地分辨和测量。3.2化学浸蚀法
化学浸蚀法是选定适当的化学浸蚀液,对已抛光的检验面进行浸蚀。其浸蚀过程是一个化学溶解过程。浸蚀剂首先把磨面表层的非晶形层溶去,接着就对晶界起化学溶解作用,继续浸蚀,浸蚀剂将对晶粒起溶解作用,由于磨面上每个晶粒的位向不同,溶解速度各异。浸蚀后,每个晶粒将露出原子最密排面,并与磨面形成不同的角度。在显微镜垂直光线照射下,将显示出明暗不一的晶粒组织。3.3热染法
热染法用于检验燃料棒焊缝的熔化区,热影响区及基体组织(简称三区组织)。热染法是置抛光好的试样于500C空气中加热,使磨面形成一层氧化膜,在同一温度下由于晶粒位向的差异,氧化能力高低各异,致使不同晶粒形成氧化膜厚度不一,靠白色光在氧化膜之间产生干涉而显示出不同色彩的晶粒组织。
4试剂
4.1草酸(H,C,02H,0):化学纯
4.2硝酸(HNO):65%~68%,化学纯。4.3氢氟酸(HF):40%,化学纯。4.4乙二醇(HOCH,CHOH):分析纯。4.5去离子水:电阻率≥1×10°0.m。4.6抛光液,硝酸(4.2)45mL加氢氟酸(4.3)10mL加水(4.5)45mL。4.7抛光磨料:Cr,0,粉。也可采用粒度为5μm的其他抛光磨料。4.8薄膜浸蚀剂:过饱和草酸水溶液与氢氟酸(4.3)体积比为4,1。4.9化学浸蚀剂:乙二醇(4.4)20mL加硝酸(4.2)15mL加氢氟酸(4.3)10mL加去离子水(4.5)70mL。
4.10镶样树脂:EPOFIX环氧树脂与硬化剂的重量比为5:1,也可采用其他镶样材料。5仪器及设备
5.1金相试样抛光机:50~500r/min。5.2马弗炉,最高温度900℃。
5.3读数显微镜:放大倍数30倍,测微尺分度值0.01mm。5.4金相显微镜:放大倍数30~1200倍。5.5宏观翻拍仪:放大倍数0.5~30倍。5.6镶样模具:塑料或不锈钢管$25mm×20mm。6检验方法
6.1.取样
6.1.1上端塞环焊缝及堵孔焊试样2
GB/T118091998
用线切割或机械加工方法取样品长18mm,然后沿A-A面剖开(见图3)。m
图3上端塞样品的取样示意图
6.1.2下端塞环焊缝试样
用线切割或机械加工方法取样品长20mm,然后沿B-B面剖开(见图4)。B
*下端塞样品的取样示意图
6.1.3环焊缝气孔、气胀单项检查试样用机械加工的方法将样品沿C一C面切断,然后截取样品长度为20mm(见图5)。~1mml
图5气孔气胀检查样品示意图
6.2镶样
熔化区
将待检样品在180砂纸上打磨,然后用酒精清洗样品,如有油污用丙酮清洗。样品干燥后,磨面朝下放入模具中(5.6),倒入镶样树脂(4.10),在室温下静置12h,待树脂完全凝固后取出。6.3样品制备
6.3.1薄膜浸蚀法样品制备
将镶好的样品(6.2)在180~800\金相水磨砂纸上逐道磨制,以水为润滑剂,磨制过程中应注意用力均匀,使磨面尽量与样品中心轴线平行。最后磨面应接近与中心轴线重合,磨面光滑平整。磨好后的试样用浸蚀剂(4.8)浸蚀约3s,使试样呈现出清晰的熔化区图像,然后在自来水中浸泡约3
5min。
6.3.2化学浸蚀法样品制备
GB/T11809—1998
将镶好的样品(6.2)在180*~800*金相水磨砂纸上磨制,然后用Cr20,粉(4.7)进行机械抛光,最后用抛光液(4.6)进行化学抛光,抛光至样品表面光亮,无划痕为止。抛光好的样品用没蚀剂(4.9)进行浅蚀刻,蚀刻方法:将脱脂棉在浸蚀剂(4.9)中浸泡,然后擦拭样品表面约10s。
6.3.3:焊缝三区组织试样制备
将未镶嵌的样品在180*~800*金相水砂纸上逐道磨制,然后用Cr0:粉(4.7)机械抛光,再用抛光液(4.6)进行化学抛光,抛光至样品表面无磨痕并在金相显微镜下观察呈现凹凸的晶粒组织为止。抛光好的试样,放入已升温到500℃的马弗炉中加热,保温5min,取出暨空气中冷却至室温。6.4检验
6.4.1熔深及相关参数测量
6.4.1.1P环、P端值的测量
试面经薄膜浸蚀法浸蚀后不得擦拭,带水在读数显微镜上聚焦,观察到熔深图像后,旋转测微尺旋钮使刻度对准零位,移动试样将环焊缝边缘线或堵孔焊点边缘与测量线中的一根重合,然后旋转测微尺旋钮,测量出环焊缝和堵孔焊点的熔化区深度值P环、P墙。必要时用宏观翻拍仪(5.5)照相记录所显示的熔化区图像。6.4.1.2熔深S环,S错的测量
将化学浸蚀后的样品清洗干燥后,用金相显微镜测量出环焊缝和堵孔焊的熔深值S弃、S,放大倍数大于50倍,记录测量数据。
6.4.1.3有效熔深S'的测量
可根据检验要求,测出其有效熔深S'值。常见缺陷存在时有效熔深S的测量方法见附录A(标准的附录)。
6.4.2焊缝缺陷检验
对于用化学浸蚀法和薄膜浸蚀法制备的样品在适当放大倍数下检验其熔化区是否出现裂纹、气孔,夹杂、气胀等缺陷,如有缺陷记录其缺陷的类型、大小及位置。6.4.3焊缝三区金相组织检查
将热染法氧化着色的试样(6.3.3)冷却后用金相显微镜观察焊缝熔化区、热影响区及基体的晶粒组织,并照相记录。照相可采用明场或偏光照明。环焊缝三区组织的微观观察和照相的放大倍数,根据其晶粒尺寸大小选取。6.4.4环焊缝中的气孔、气胀单项检查将已切取的环焊缝横剖面试样,在280\或300*金相水磨砂纸上磨制,每磨去约0.2mm,在读数显微镜下观察是否有气孔或气胀,直至磨完整个环焊缝熔化区,如有气孔或气胀,测量其大小并记录其位置,必要时照出金相照片。
7实验报告与结果评定
7.1实验报告
实验报告应报出熔深及其他测量参数的实测结果,报出缺陷几何尺寸及位置,提供典型金相照片。7.2结果评定
结果评定应将实验结果与供方和用户商定的技术条件比较,评定检验样品合格与否。注d-
a)未焊透
d)气孔或夹杂在端塞侧
气孔在结合点
气孔或夹杂物的直径。
GB/T11809—1998
附录A
(标准的附录)
有效熔深值S'的图示
c)气孔或夹杂在管壁侧
b)裂纹
e)气胀
g)外表面凹陷
GB/T118091998
h)端塞与壁有间
图A1(完)
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压水堆核燃料捧焊缝金相检验
GB/T11809—1998
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话:68522112
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开本880×12301/16
印张3/4
字数13千字
1998年7月第一版
1998年7月第次印刷
印数1-1000
书号:155066·1-15013
标目343-40
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