DE19844759A1 - Zirconium alloy cladding tube production, for PWR or BWR nuclear fuel rod, comprises partially evaporating high vapor pressure alloy constituent from one surface of a semi-finished product of constant composition - Google Patents

Zirconium alloy cladding tube production, for PWR or BWR nuclear fuel rod, comprises partially evaporating high vapor pressure alloy constituent from one surface of a semi-finished product of constant composition

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Abstract

Nuclear fuel rod cladding tube production comprises partially evaporating a high vapor pressure alloy constituent from one surface of a semi-finished product (1) of constant alloy composition. Production of a nuclear fuel rod cladding tube, consisting of an alloy containing an alloy constituent of elevated temperature vapor pressure greater than that of the alloy base metal in a lower concentration at a first surface than at a second surface, comprises subjecting a semi-finished product (1) of constant alloy composition to heat treatment at the first surface for partial evaporation of the alloy constituent. Independent claims are also included for the following: (i) a nuclear fuel rod zirconium alloy cladding tube having a high vapor pressure alloy constituent in a concentration which steadily decreases from one surface to at least 0.5 wt.% lower value at the other surface; and (ii) a nuclear fuel rod zirconium alloy cladding tube produced by the above process. Preferred Features: Heat treatment is carried out by laser irradiation, preferably combined with oxygen introduction into the surface, prior to working the semi-finished product to the final cladding tube dimensions.

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Hüllrohren für Kernreaktor-Brennstäbe. Das Hüllrohr hat die Aufgabe, die in seinem Inneren aufgestapelten Kernbrennstoff-Pellets zusam­ menzuhalten und die von ihnen produzierte Wärme an das Kühl­ mittel weiterzuleiten, ohne daß dieses in das Innere des Hüllrohrs eindringen kann.The invention relates to the manufacture of cladding tubes for Nuclear reactor fuel rods. The cladding tube has the task that in nuclear fuel pellets piled up inside and the heat they produce to the cooling system forwarding medium without this into the interior of the Cladding tube can penetrate.

Das Material des Hüllrohrs muß daher eine hohe mechanische Stabilität besitzen, um die tragende Funktion zur Abstützung des Kernbrennstoffs erfüllen zu können, und es muß korrosi­ onsbeständig und strahlenfest sein, damit nicht durch Risse oder sonstige schadhafte Stellen Kühlmittel in das Innere des Hüllrohrs eindringen oder radioaktive Stoffe austreten kön­ nen. Außerdem soll das Hüllrohrmaterial möglichst wenige Neu­ tronen absorbieren. Aus diesen Gründen verwendet man übli­ cherweise Zirkonium-Basislegierungen, d. h. Legierungen, bei denen Zirkonium den größten Gewichtsanteil besitzt, besonders Zircaloy-2 (bei Siedewasser-Brennstäben) und Zircaloy-4 (bei Druckwasser-Brennstäben) . Den größten Massenanteil nach Zir­ konium hat in beiden Legierungen Zinn mit 1,2 bis 1,7%. Zinn dient vor allem dazu, die mechanische Festigkeit zu erhöhen. Die Legierungsmetalle Eisen, Chrom und Nickel, die jeweils Gewichtsanteile unter 0,3% besitzen, verbessern die Korrosi­ onsbeständigkeit von Zirkonium.The material of the cladding tube must therefore be high mechanical Have stability to support the load-bearing function to be able to fulfill the nuclear fuel, and it must be corrosive ons resistant and radiation-proof, so not through cracks or other defective spots inside the coolant Can penetrate cladding tube or leak radioactive substances nen. In addition, the cladding tube material should be as few new as possible absorb trons. For these reasons, übli is used zirconium base alloys, i. H. Alloys, at of which zirconium has the largest proportion by weight, especially Zircaloy-2 (for boiling water fuel rods) and Zircaloy-4 (for Pressurized water fuel rods). The largest mass fraction according to Zir Conium has tin in both alloys with 1.2 to 1.7%. tin primarily serves to increase the mechanical strength. The alloy metals iron, chrome and nickel, each Having weight percentages below 0.3% improve the corrosion Resistance of zirconium.

In Druckwasser-Reaktoren verwendet man seit kurzem "Duplex"- Hüllrohre (EP 0 301 295 A), die aus einer Zircaloy-Träger­ schicht mit einem Gewichtsanteil von etwa 1,5% Zinn (nämlich Zircaloy-4) bestehen, an die sich an der Außenfläche eine Oberflächenschicht von etwa 100 µm Dicke mit einem verminder­ ten Zinnanteil von weniger als 1,0% anschließt. Gegenüber einem Hüllrohr, das vollständig aus Zircaloy mit 1,5% Zinn besteht, ist ein Hüllrohr mit einer solchen zinnarmen Ober­ flächenschicht korrosionsbeständiger, da in Druckwasser-Reak­ toren ein hoher Zinnanteil die Korrosion bei langen Standzei­ ten (4 Jahre und länger) fördert. Die mechanische Stabilität ist durch die Trägerschicht gewährleistet, die den größten Anteil des Hüllrohrs bildet."Duplex" has recently been used in pressurized water reactors - Cladding tubes (EP 0 301 295 A) made from a Zircaloy carrier layer with a weight fraction of about 1.5% tin (namely Zircaloy-4) exist, which are attached to the outer surface Surface layer of about 100 microns thick with a diminished tin content of less than 1.0%. Across from  a cladding tube made entirely of Zircaloy with 1.5% tin there is a cladding tube with such a low-tin upper surface layer more corrosion-resistant, because in pressurized water reak A high tin content tends to corrode with a long service life ten (4 years and longer). The mechanical stability is guaranteed by the backing layer, which is the largest Forms part of the cladding tube.

Es wurde auch vorgeschlagen, Niob an der Außenfläche des Hüllrohrs anzureichern, um die Korrosionsbeständigkeit noch weiter zu erhöhen. Um die Niobatome auf der Oberfläche des Hüllrohrs anzubringen, wurden Verfahren der Ionenimplanta­ tion, der Abscheidung aus der Dampfphase etc. vorgeschlagen.It has also been suggested to add niobium to the outer surface of the Enrich the cladding tube for corrosion resistance yet further increase. To the niobium atoms on the surface of the Attaching the cladding tube became methods of the ion implant tion, the deposition from the vapor phase etc. proposed.

Die Hüllrohr-Außenflächen sind in Siedewasser-Reaktoren weni­ ger korrosionsgefährdet als in Druckwasser-Reaktoren, da die Kühlwasserchemie weniger korrosionsfördernd ist und Druck und Temperatur niedriger sind. Dagegen würden bei einer zinnarmen Oberflächenschicht an der Hüllrohr-Außenfläche in Siedewas­ ser-Reaktoren durch Korrosion Pusteln entstehen ("nodulare Korrosion"). Dagegen kann an den Hüllrohr-Innenflächen eine Erosion auftreten, wenn im Innenraum Wasserstoff gebildet oder gasförmige Spaltprodukte wie Jod freigesetzt werden und zur Hüllrohrwand gelangen. Dort können sie reagieren, insbe­ sondere an Stellen, an denen die Wand Zugspannungen ausge­ setzt ist ("Spannungsrißkorrosion"). In Siedewasser-Reaktoren sind daher Liner-Hüllrohre (EP 0 121 204 A) in Gebrauch, die z. B. aus einer Zircaloy-Trägerschicht und einer Oberflächen­ schicht mit unter 1% Zinnanteil an der Innenfläche des Hüll­ rohrs bestehen.The outer tube surfaces are few in boiling water reactors less susceptible to corrosion than in pressurized water reactors because the Cooling water chemistry is less corrosive and pressure and Temperature are lower. In contrast, a tin-poor Surface layer on the outer tube surface in boiling water water reactors caused by corrosion pustules ("nodular Corrosion "). On the other hand, a Erosion occur when hydrogen is formed inside or gaseous fission products such as iodine are released and get to the cladding tube wall. There they can react, especially especially in places where the wall has tensile stress sets ("stress corrosion cracking"). In boiling water reactors are therefore liner cladding tubes (EP 0 121 204 A) in use e.g. B. from a Zircaloy carrier layer and a surface layer with less than 1% tin on the inner surface of the shell tubes exist.

Zur Herstellung von Hüllrohren, bei denen ein erster Legie­ rungsbestandteil an einer Oberfläche des Hüllrohrs eine nied­ rigere Konzentration aufweist als an der anderen Oberfläche, wird üblicherweise ein technisch aufwendiges Verfahren ange­ wendet. Für jedes Hüllrohr werden zwei Ingots verwendet, die aus zwei unterschiedlich zusammengesetzten Schmelzen gewonnen werden. Aus diesen beiden Ingots werden Rohr-Rohlinge gebil­ det, ineinander gesteckt, in einem Koextrusionsprozeß zu ei­ nem Verbundrohr zusammengefügt und dann zum Hüllrohr gewalzt ("gepilgert"). Dabei muß auf eine einwandfreie metallurgische Bindung zwischen den beiden Schichten geachtet werden, die auch eine aufwendige Qualitätskontrolle erfordert.For the production of cladding tubes in which a first alloy a component on a surface of the cladding tube more concentrated than on the other surface, is usually a technically complex process turns. Two ingots are used for each cladding tube obtained from two differently composed melts  become. Tube blanks are made from these two ingots det, inserted into one another, in a coextrusion process nem composite pipe and then rolled into the cladding tube ("pilgrimage"). It must be on a perfect metallurgical The bond between the two layers must be respected complex quality control is also required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen technisch aufwendigen Prozeß der Koextrusion durch ein einfacheres Ver­ fahren zu ersetzen.The invention is based, technically the task complex process of coextrusion through a simple Ver drive to replace.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren, bei dem das Hüllrohr aus einem Halbzeug mit einer praktisch konstan­ ten Legierungszusammensetzung gefertigt wird, und die nied­ rige Konzentration des ersten Legierungsbestandteils an der einen Oberfläche des Hüllrohrs durch eine Wärmebehandlung er­ zeugt wird, bei der der erste Legierungsbestandteil aus der Oberfläche verdampft. Um dieses Verfahren anwenden zu können, muß also der Dampfdruck des ersten Legierungsbestandteils deutlich größer sein, als der Dampfdruck der Legierungsbasis.The invention solves this problem by a method in which the cladding tube from a semi-finished product with a practically constant ten alloy composition is manufactured, and the low concentration of the first alloy component on the a surface of the cladding tube by heat treatment is produced, in which the first alloy component from the Surface evaporates. To use this procedure the vapor pressure of the first alloy component must be be significantly higher than the vapor pressure of the alloy base.

Als Hüllrohrmaterial verwendet man vorzugsweise eine Zirkoni­ umlegierung, insbesondere eine Legierung mit mindestens 95 Gew.-% Zirkoniumanteil. Dieses Material erfüllt die Anforde­ rungen an Stabilität, Strahlenfestigkeit und geringe Neutro­ nenabsorption. Dabei verwendet man als ersten Legierungsbe­ standteil mit einem Gewichtsanteil von 0,5 bis 2% vorteil­ hafterweise Zinn. Der Dampfdruck von Zirkonium ist niedriger als der von Zinn. Bei Erwärmung einer Oberfläche wird hauptsächlich Zinn verdampft und es entsteht eine zinnarme Schicht, die korrosionshemmend wirkt.Zirconia is preferably used as the cladding tube material alloy, in particular an alloy with at least 95 % By weight of zirconium. This material meets the requirements stability, radiation resistance and low neutro absorption. It is used as the first alloy component with a weight share of 0.5 to 2% advantage fortunately tin. The vapor pressure of zirconium is lower than that of tin. When warming tin and a surface is mainly evaporated This creates a low-tin layer that has a corrosion-inhibiting effect.

Vorteilhafterweise führt man die Wärmebehandlung an einem Halbzeug durch, das bereits rohrförmig ist und nur noch durch Pilgern auf die Endabmessungen des Hüllrohrs gebracht werden muß. Das wärmebehandelte Material an der Oberfläche des Halb­ zeugs bildet nach dieser Verformung das Material an der Ober­ fläche des Hüllrohrs. Dies bewirkt eine Kosteneinsparung be­ zogen auf den laufenden Meter Hüllrohr in der Endabmessung, da bei einer Wärmebehandlung eines noch nicht auf volle Länge gezogenen Halbzeugs eine kompaktere Anlage, kürzere Behand­ lungszeiten und eine kostengünstigere Belegung der zu behan­ delnden Fläche mit Laserlicht möglich sind.The heat treatment is advantageously carried out on one Semi-finished product that is already tubular and only through Pilgrims are brought to the final dimensions of the cladding tube got to. The heat treated material on the surface of the half Stuff forms the material on the top after this deformation surface of the cladding tube. This causes a cost saving  moved to the running meter of cladding tube in the final dimension, there is not yet a full length of a heat treatment drawn semi-finished product a more compact system, shorter treatment processing times and a cheaper occupancy of the delenden area with laser light are possible.

Die Dicke der Schicht, die von der Wärmebehandlung erfaßt werden soll, wird vorzugsweise so gewählt, daß im fertigen Hüllrohr die Schichtdicke, in der der Anteil des ersten Le­ gierungsbestandteils vermindert ist, nicht mehr als 100 µm beträgt. Diese Schichtdicke ist für einen Korrosionsschutz ausreichend. Der Rest des Hüllrohrs bildet die Trägerschicht, die die mechanische Stabilität gewährleistet. Ist die Schichtdicke sehr gering (kleiner als etwa 10 µm), so muß al­ lerdings darauf geachtet werden, daß bei der Fertigung des Rohrs und der Endmontage die Schicht nicht verkratzt und das darunterliegende Trägermaterial freigelegt wird. Dies kann z. B. durch nachträgliches Aufbringen einer Schutzschicht ge­ ringer Dicke (z. B. sogenannte "Nanokeramik", die auch schüt­ zend gegenüber Fretting-Schäden wirken kann) vermieden wer­ den. Liegt die Schichtdicke über etwa 100 µm, so wird durch den Verlust an Zinn die mechanische Stabilität des Rohrs zu sehr vermindert.The thickness of the layer covered by the heat treatment should be chosen is preferably such that in the finished Cladding tube the layer thickness in which the proportion of the first Le Gier ingredient is reduced, not more than 100 microns is. This layer thickness is for corrosion protection sufficient. The rest of the cladding tube forms the support layer, which ensures mechanical stability. Is the Layer thickness very small (less than about 10 microns), so al However, care should be taken to ensure that the Rohrs and the final assembly the layer not scratched and that underlying substrate is exposed. This can e.g. B. ge by subsequent application of a protective layer small thickness (e.g. so-called "nanoceramics", which also protects who can have a negative effect on fretting damage) the. If the layer thickness is over about 100 µm, then the loss of tin increases the mechanical stability of the pipe very diminished.

Zur Durchführung der Wärmebehandlung wird die Oberfläche des Hüllrohrs vorteilhafterweise mit dem Licht von einem oder mehreren Lasern bestrahlt. Es sollte dabei eine Wellenlänge gewählt werden, die vom Metall weitgehend absorbiert wird. Zur Optimierung der selektiven Verdampfung kann die Laserlei­ stung, die Temperatur des Materials und/oder der Umgebungs­ druck variiert werden.To carry out the heat treatment, the surface of the Cladding tube advantageously with the light of one or irradiated with several lasers. It should be a wavelength be chosen, which is largely absorbed by the metal. Laserlei can be used to optimize the selective evaporation the temperature of the material and / or the environment pressure can be varied.

Es ist vorteilhaft, die Wärmebehandlung, mit der der Anteil des ersten Legierungsbestandteils in einer Oberflächenschicht vermindert wird, gleichzeitig zu nutzen, um einen zweiten Le­ gierungsbestandteil in die Oberfläche einzubringen. Vorzugs­ weise ist dieser zweite Legierungsbestandteil in der Umge­ bungsatmosphäre des Hüllrohr-Halbzeugs enthalten und diffun­ diert unter Wärmeeinwirkung verstärkt aus der Dampfphase in die Oberfläche ein. Bei einer Laserbehandlung unter einem sauerstoffhaltigen Gasgemisch kommt es z. B. zu einer Anrei­ cherung von Sauerstoff in der behandelten Oberflächenschicht des Hüllrohrs. Der erhöhte Sauerstoffgehalt wirkt sich gün­ stig auf die Korrosionsbeständigkeit aus, da er Hydridaus­ scheidungen im Oberflächenbereich entgegenwirkt. Hydridaus­ scheidungen machen das Hüllrohrmaterial spröde und führen zu Absplitterungen.It is advantageous the heat treatment with which the proportion of the first alloy component in a surface layer is reduced to use simultaneously to make a second Le Ging component to bring into the surface. Preferential this second alloy component is wise in the reverse  containment atmosphere of the semi-finished cladding tube and diffuse increasingly under the influence of heat from the vapor phase the surface. With laser treatment under one oxygen-containing gas mixture it comes z. B. to anrei Oxygenation in the treated surface layer of the cladding tube. The increased oxygen content has a positive effect corrosion resistance because it hydride counteracts divorces in the surface area. Hydride out Divorces make the cladding tube brittle and lead to Chipping.

Diese und weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Zum besseren Ver­ ständnis der Erfindung werden mehrere Ausführungsbeispiele anhand von sieben Figuren beschrieben. Es zeigen:This and other advantageous developments of the invention are marked in the subclaims. For better ver The invention will be several embodiments described using seven figures. Show it:

Fig. 1 ein schematisches Ausführungsbeispiel einer Vorrich­ tung zur Durchführung des Verfahrens; Fig. 1 shows a schematic embodiment of a Vorrich device for performing the method;

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Halbzeugs eines erfin­ dungsgemäßen Hüllrohres für einen Druckwasser-Brenn­ stab; Fig. 2 shows an embodiment of a semifinished product of an inventive cladding tube for a pressurized water fuel rod;

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Halbzeugs eines erfin­ dungsgemäßen Hüllrohres für einen Siedewasser-Brenn­ stab; Fig. 3 shows an embodiment of a semifinished product of an inventive cladding tube for a boiling water fuel rod;

Fig. 4 und 5 die aus diesem Halbzeug gefertigten Hüllrohre; FIGS. 4 and 5, the cladding tubes made from this semi-finished product;

Fig. 6 ein Diagramm zur räumlichen Verteilung der Konzentra­ tion verschiedener Legierungsbestandteile in einem erfindungsgemäßen Hüllrohr; Fig. 6 is a diagram for the spatial distribution of the concentra tion of various alloy components in a cladding tube according to the invention;

Fig. 7 ein Diagramm zur Temperaturabhängigkeit des Dampf­ druckes verschiedener Substanzen. Fig. 7 is a diagram of the temperature dependence of the vapor pressure of various substances.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens schematisch gezeigt. Das Halbzeug 1, ein bereits in Rohrform gebrachter Knüppel, wird an der Außenfläche 2 einer Wärmebehandlung unterzogen. Zu diesem Zweck sind drei Lager 3 auf die Außenfläche 2 gerichtet. Um die gesamte Außenfläche zu behandeln, wird das Halbzeug von einem (nicht dargestellten) Vorschub gedreht und axial ver­ schoben, wie durch den schraubenlinienförmigen Pfeil 5 ange­ deutet ist. Das Laserlicht, dessen Brennflecke durch eine Op­ tik 6 aufgeweitet sind, hinterläßt auf der Oberfläche des Halbzeugs nahtlos aneinanderliegende spiralförmige Spuren 7. Diese Spuren bilden eine Oberflächensicht, in der wegen des hohen Energieeintrags eine hohe Temperatur mit Verdampfung des Legierungsbestandteils mit dem hohen Dampfdruck erzeugt wird.In Fig. 1 an embodiment of an apparatus for performing the method is shown schematically. The semifinished product 1 , a billet already made into a tube, is subjected to a heat treatment on the outer surface 2 . For this purpose, three bearings 3 are directed onto the outer surface 2 . To treat the entire outer surface, the semi-finished product is rotated by a feed (not shown) and axially pushed ver, as indicated by the helical arrow 5 . The laser light, the focal spots are widened by an optics 6 , leaves seamlessly adjacent spiral traces 7 on the surface of the semi-finished product. These traces form a surface view in which a high temperature with evaporation of the alloy component with the high vapor pressure is generated due to the high energy input.

Durch das Innere des Rohres wird ein Luftstrom 4 geleitet, der zur Kühlung oder zur Heizung der Innenfläche dienen kann. Dadurch läßt sich z. B. die Korngröße der Legierung und die Partikelgröße beim Auskristallisieren unlöslicher Legierungs­ bestandteile (z. B. Eisen) an der Oberfläche steuern, die die Korrosionsbeständigkeit beeinflussen. Auch an der Oberfläche, die der Wärmebehandlung unterzogen wird, kann zusätzlich eine solche Kühlung oder Heizung angewendet werden. Dabei wird die Belichtung der Oberfläche unter einer sauerstoffhaltigen At­ mosphäre vorgenommen, die zum Eindiffundieren von Sauerstoff führt.An air stream 4 is passed through the interior of the tube and can be used for cooling or heating the inner surface. This allows z. B. control the grain size of the alloy and the particle size when crystallizing insoluble alloy components (z. B. iron) on the surface that affect the corrosion resistance. Such cooling or heating can also be used on the surface that is subjected to the heat treatment. The surface is exposed under an oxygen-containing atmosphere, which leads to the diffusion of oxygen.

Fig. 2 zeigt ein Halbzeug Z1 eines Duplex-Hüllrohrs. Die Trägerschicht 12 besteht aus Zircaloy, das einen Gewichtsan­ teil von etwa 1,5% Zinn besitzt. An der Außenseite 14 des Halbzeugs Z1 wurde eine Wärmebehandlung durchgeführt, bei der in der betroffenen Oberflächenschicht 13 der Zinngehalt der Legierung gegenüber der Trägerschicht 12 reduziert wurde. Da die gewünschte Änderung in den Eigenschaften der als Oberflä­ chensicht bzw. Trägerschicht verwendeten Legierung häufig be­ reits von Bruchteilen eines Prozents in der Konzentration be­ stimmter Legierungsbestandteile abhängt, kann es bei einem erfindungsgemäßen Hüllrohr unter Umständen ausreichen, wenn der Gewichtsanteil des von der Wärmebehandlung betroffenen ersten Legierungsbestandteils in der behandelten Oberfläche um mindestens 0,05% kleiner ist als in einer Schicht an der anderen Oberfläche. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es günstig, wenn der Zinngehalt in der Oberflächenschicht auf unter 1,0% abgesenkt wird. Die Dicke der Oberflächen­ schicht des Halbzeugs, die von der Wärmebehandlung erfaßt wird, ist vorteilhafterweise so gewählt, daß die Schicht im fertigen Hüllrohr eine maximale Dicke von 100 µm aufweist. Das Hüllrohr, das in diesem Fall aus einem einstückigen Halb­ zeug mit einer ursprünglich einheitlichen Legierung 11 her­ gestellt sein kann, verhält sich daher wie ein aus zwei Roh­ ren unterschiedlicher Zusammensetzung hergestelltes Duplex- Hüllrohr nach der EP 0 301 295 A. Es kann aber auch von einem zweischichtigen Hüllrohr ausgegangen werden, dessen Träger­ schicht 12, z. B. aus üblichem Zirkaloy (also etwa 1,5% Sn; 0,2% Fe; 0,1% Cr, Rest: Zirkonium üblicher Reinheit,z. B. mit 0,12% Sauerstoff) und Oberflächenschicht 13 aus einer ähnlichen Legierung mit einem weiteren Legierungsbestandteil (z. B. 1% Nb) besteht, wobei aber in der Zr-Sn-Fe-Cr-Nb-Le­ gierung der Sn-Anteil durch die Wärmebehandlung zumindest an der Oberfläche 14 selbst unter 1% abgesenkt ist. Fig. 2 shows a semi-finished product Z1 of a duplex cladding tube. The carrier layer 12 consists of Zircaloy, which has a weight percentage of approximately 1.5% tin. A heat treatment was carried out on the outside 14 of the semifinished product Z1, in which the tin content of the alloy was reduced in the affected surface layer 13 compared to the carrier layer 12 . Since the desired change in the properties of the alloy used as the surface view or carrier layer often already depends on fractions of a percent in the concentration of certain alloy components, it may be sufficient for a cladding tube according to the invention if the weight proportion of the first one affected by the heat treatment Alloy component in the treated surface is at least 0.05% smaller than in a layer on the other surface. In the exemplary embodiment described, it is advantageous if the tin content in the surface layer is reduced to below 1.0%. The thickness of the surface layer of the semi-finished product, which is detected by the heat treatment, is advantageously chosen so that the layer in the finished cladding tube has a maximum thickness of 100 microns. The cladding tube, which in this case can be made from a one-piece semi-finished product with an originally uniform alloy 11 , behaves like a duplex cladding tube made from two tubes of different composition according to EP 0 301 295 A. But it can also can be assumed from a two-layer cladding tube, the support layer 12 , z. B. from conventional Zircaloy (ie about 1.5% Sn; 0.2% Fe; 0.1% Cr, rest: zirconium of normal purity, e.g. with 0.12% oxygen) and surface layer 13 made of a similar alloy with a further alloy component (z. B. 1% Nb), but in the Zr-Sn-Fe-Cr-Nb alloy the Sn proportion is reduced by the heat treatment at least on the surface 14 even below 1%.

In Fig. 3 ist ein Halbzeug Z2 eines Hüllrohrs gezeigt, das einer bei Siedewasser-Reaktoren üblichen Liner-Bauweise ent­ spricht. An der Innenseite einer Trägerschicht 22 aus Zirca­ loy mit 1,5 Gew.-% Zinn befindet sich eine Oberflächensicht 23, deren Zinngehalt durch eine Wärmebehandlung auf unter 1,0% abgesenkt ist. Ebenso ist auch der Gehalt an Eisen und Nic­ kel erniedrigt. Zur Erzeugung dieser Schicht ist die innere Oberfläche des rohrförmigen Knüppels, der in Fig. 1 zur Er­ zeugung der verarmten Schicht auf der äußeren Oberfläche be­ strahlt wird, in diesem Fall an der inneren Oberfläche 24 be­ strahlt. Dies kann geschehen, indem das Laserlicht durch Spiegel, Lichtleiter oder andere Einrichtungen zur Strahlen­ führung in das Rohrinnere geleitet wird. Auf diese Weise kann aus einer einheitlichen Legierung 21 ein Rohr erzeugt werden, das an seiner Innenfläche 24 einen deutlich geringeren Sn-Ge­ halt besitzt als auf seiner Außenfläche 25.In Fig. 3, a semi-finished product Z2 of a cladding tube is shown, which speaks ent a usual liner construction in boiling water reactors. On the inside of a carrier layer 22 made of Zirca loy with 1.5% by weight of tin there is a surface view 23 , the tin content of which has been reduced to below 1.0% by a heat treatment. The iron and nickel content is also reduced. To generate this layer, the inner surface of the tubular billet, which in FIG. 1 is used to generate the depleted layer on the outer surface, is radiated in this case on the inner surface 24 . This can be done by guiding the laser light through mirrors, light guides or other radiation guiding devices into the interior of the pipe. In this way, a tube can be produced from a uniform alloy 21 , which has a significantly lower Sn-Ge content on its inner surface 24 than on its outer surface 25 .

Fig. 4 zeigt das fertige Hüllrohr H1, das durch Pilgern des Halbzeugs Z1 (Fig. 2) erzeugt ist. Das Material der Oberflä­ chensicht 13 (Fig. 2) des Halbzeugs Z1 bildet jetzt das Ma­ terial der Oberflächenschicht 18 an der äußeren Oberfläche 26 des Hüllrohrs H1, während die dicke Trägerschicht 12 an der inneren Oberfläche 15 des Halbzeugs Z1 zur Trägerschicht 19 an der inneren Oberfläche 17 des Hüllrohrs H1 geworden ist. Entsprechend weist das Hüllrohr H2 nach Fig. 5 an der inne­ ren Oberfläche 27 die Oberflächensicht 28 auf, die bei dem zugehörigen Halbzeug Z2 (Fig. 3) der Schicht 23 entspricht, während sich die Trägerschichten 22 und 29 entsprechen. Fig. 4 shows the finished cladding tube H1, which is produced by pilgrimage of the semi-finished product Z1 ( Fig. 2). The material of the surface 13 ( FIG. 2) of the semifinished product Z1 now forms the material of the surface layer 18 on the outer surface 26 of the cladding tube H1, while the thick carrier layer 12 on the inner surface 15 of the semifinished product Z1 to the carrier layer 19 on the inner Surface 17 of the cladding tube H1 has become. Correspondingly, the cladding tube H2 according to FIG. 5 has the surface view 28 on the inner surface 27 , which corresponds to the layer 23 in the associated semi-finished product Z2 ( FIG. 3), while the carrier layers 22 and 29 correspond.

In Fig. 6 ist der Gewichtsanteil von Zinn als erstem Legie­ rungsbestandteil und Sauerstoff als zweitem Legierungsbe­ standteil in Abhängigkeit vom Abstand von der wärmebehandel­ ten Oberfläche eines solchen Hüllrohrs dargestellt. Der Zinn­ gehalt steigt in einer Oberflächenschicht der Dicke 100 µm kontinuierlich an und bleibt dann konstant. Der Sauerstoffge­ halt ist direkt an der behandelten Oberfläche am höchsten. Er fällt in einer Schicht von ca. 30 µm stark ab und erreicht dann einen konstanten Wert.In Fig. 6, the weight fraction of tin as the first alloy component and oxygen as the second alloy component is shown as a function of the distance from the heat-treated surface of such a cladding tube. The tin content rises continuously in a surface layer with a thickness of 100 µm and then remains constant. The oxygen content is highest directly on the treated surface. It drops sharply in a layer of approx. 30 µm and then reaches a constant value.

Fig. 7 zeigt den Dampfdruck von Zirkonium, Eisen und Zinn in Abhängigkeit von der Temperatur. Der Dampfdruck von Zinn ist im gesamten dargestellten Temperaturbereich um mehrere Grö­ ßenordnungen höher als der von Zirkonium, Eisen liegt dazwi­ schen. Bei 1500 K beträgt der Dampfdruck von Zirkonium ca. 10-11 Torr, der von Zinn ca. 10-2 Torr. Bei einer Temperatur von 3000 K liegt der Dampfdruck von Zirkonium bei ca. 10-1 Torr, der von Zinn bei ca. 103 Torr. Für die Wärmebehandlung von Zirkonium-Basislegierungen gibt es daher Temperaturberei­ che, in denen das Zinn in merklichen Mengen abdampft, jedoch praktisch noch kein Zirkonium. Für Eisen ist dieser Effekt weniger ausgeprägt. Fig. 7 shows the vapor pressure of zirconium, iron and tin as a function of the temperature. The vapor pressure of tin is several orders of magnitude higher than that of zirconium, iron lies in between. At 1500 K the vapor pressure of zirconium is approx. 10 -11 Torr, that of tin approx. 10 -2 Torr. At a temperature of 3000 K, the vapor pressure of zirconium is approx. 10 -1 Torr, that of tin at approx. 10 3 Torr. For the heat treatment of zirconium-based alloys, there are therefore temperature ranges in which the tin evaporates in significant amounts, but practically no zirconium. This effect is less pronounced for iron.

Claims (17)

1. Verfahren zur Herstellung eines Hüllrohrs (H1, H2) für ei­ nen Kernreaktor-Brennstab, in dessen Legierung an einer Ober­ fläche (16, 26) ein erster Legierungsbestandteil, dessen Dampfdruck bei erhöhter Temperatur höher ist als der Dampf­ druck des Basismetalls der Legierung, eine niedrigere Konzen­ tration aufweist als an der anderen Oberfläche (17, 27), dadurch gekennzeichnet, daß das Hüll­ rohr (H1, H2) aus einem Halbzeug (1, Z1, Z2) mit einer praktisch konstanten Legierungszusammensetzung gefertigt wird, und die niedrige Konzentration an der einen Oberfläche (16, 26) des Hüllrohrs durch eine Wärmebehandlung erzeugt wird, bei der der erste Legierungsbestandteil aus der Oberfläche teilweise verdampft.1. A method for producing a cladding tube (H1, H2) for a nuclear reactor fuel rod, in the alloy on a surface ( 16 , 26 ) a first alloy component, the vapor pressure at elevated temperature is higher than the vapor pressure of the base metal of the alloy , Has a lower concentration than on the other surface ( 17 , 27 ), characterized in that the cladding tube (H1, H2) is made from a semi-finished product (1, Z1, Z2) with a practically constant alloy composition, and the lower Concentration on one surface ( 16 , 26 ) of the cladding tube is generated by a heat treatment in which the first alloy component partially evaporates from the surface. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur das Material (2), das eine Oberflächenschicht (13, 23) des ferti­ gen Hüllrohrs von höchstens 100 µm Dicke bildet, der Wärmebe­ handlung unterworfen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that only the material ( 2 ) forming a surface layer ( 13 , 23 ) of the ferti gene cladding tube of at most 100 microns thick is subjected to the heat treatment. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Wär­ mebehandlung eine Bestrahlung mit Laserlicht (3) vorgenommen wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that an irradiation with laser light ( 3 ) is carried out as heat treatment. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wär­ mebehandlung vorgenommen wird, bevor das Halbzeug (1, Z1, Z2) auf die Endabmessungen des Hüllrohrs gebracht wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the heat is carried out before the semi-finished product (1, Z1, Z2) is brought to the final dimensions of the cladding tube. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Halb­ zeug aus einer Zirkoniumlegierung, vorzugsweise einer Legie­ rung mit mindestens 95 Gew.-% Zirkonium, hergestellt wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the half stuff made of a zirconium alloy, preferably an alloy tion with at least 95 wt .-% zirconium.   6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Zir­ koniumlegierung eine Legierung mit 0,5 bis 2 Gew.-% Zinn als erstem Legierungsbestandteil verwendet wird.6. The method according to claim 5, characterized in that as Zir conium alloy an alloy with 0.5 to 2 wt .-% tin as first alloy component is used. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Wärmebehandlung ein zweiter Legierungsbestandteil in die eine Oberfläche eingebracht wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that at the Heat treatment a second alloy component in one Surface is introduced. 8. Verfahren nach Anspruch 7; dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Legierungsbestandteil aus der Dampfphase in die Außen­ fläche (2, 13, 23) eindiffundiert wird.8. The method according to claim 7; characterized in that the second alloy component from the vapor phase is diffused into the outer surface ( 2 , 13 , 23 ). 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß als zwei­ ter Legierungsbestandteil Sauerstoff verwendet wird.9. The method according to any one of claims 7 or 8, characterized in that as two ter alloy component oxygen is used. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wär­ mebehandlung derart geführt ist, daß die Konzentration des ersten Legierungsbestandteils im Hüllrohr in einer Schicht mit einer Dicke von höchstens 100 µm unter der Konzentration im Halbzeug liegt.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the heat mebehandlung is performed such that the concentration of the first alloy component in the cladding tube in one layer with a thickness of at most 100 µm below the concentration lies in the semi-finished product. 11. Hüllrohr eines Kernreaktor-Brennstabs mit einer inneren und einer äußeren Oberfläche zwischen denen sich eine Zirko­ nium-Basislegierung mit wenigstens einem ersten Legierungsbe­ standteil befindet, dessen Dampfdruck bei erhöhter Temperatur über dem Dampfdruck von Zirkonium liegt, wobei die Konzentra­ tion des ersten Legierungsbestandteils in einer Oberflächen­ schicht (2, 13, 23) des Hüllrohrs in Richtung auf eine der bei­ den Oberflächen stetig abnimmt und an der Oberfläche minde­ stens 0,05 Gew.-% niedriger ist als in einer Schicht (12, 22) an der anderen Oberfläche des Hüllrohrs. 11. cladding tube of a nuclear reactor fuel rod with an inner and an outer surface between which there is a zirconium-based alloy with at least one first alloy component whose vapor pressure at elevated temperature is above the vapor pressure of zirconium, the concentration of the first alloy component in a surface layer ( 2 , 13 , 23 ) of the cladding tube in the direction of one that is steadily decreasing on the surfaces and at least 0.05% by weight lower on the surface than in a layer ( 12 , 22 ) on the other surface of the cladding tube. 12. Hüllrohr eines Kernreaktor-Brennstabs mit einer inneren Oberfläche und einer äußeren Oberfläche, zwischen denen sich eine Zirkonium-Basislegierung mit wenigstens einem Legie­ rungsbestandteil befindet, dessen Dampfdruck bei erhöhter Temperatur über dem Dampfdruck von Zirkonium liegt, mit einem Diffusionsgradienten seiner Konzentration, dadurch gekennzeichnet, daß der Dif­ fusionsgradient durch Abdiffundieren des ersten Legierungsbe­ standteils aus einer der beiden Oberflächen in die Umgebung bei einer Wärmebehandlung während der Herstellung des Hüll­ rohrs erzeugt ist.12. Cladding tube of a nuclear reactor fuel rod with an inner one Surface and an outer surface between which a zirconium base alloy with at least one alloy tion component is located, the vapor pressure at increased Temperature is above the vapor pressure of zirconium, with a Diffusion gradient of its concentration, characterized in that the Dif fusion gradient by diffusion of the first alloy partly from one of the two surfaces into the environment in heat treatment during the manufacture of the envelope tube is generated. 13. Hüllrohr nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht eine maximale Dicke von etwa 100 µm aufweist.13. cladding tube according to one of claims 11 or 12, characterized in that the Layer has a maximum thickness of about 100 microns. 14. Hüllrohr nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwei­ ter Legierungsbestandteil in der Oberflächenschicht (2, 13, 23) eine höhere Konzentration aufweist als in der Schicht (12, 22) an der anderen Oberfläche.14. Cladding tube according to one of claims 11 to 13, characterized in that a two ter alloy component in the surface layer ( 2 , 13 , 23 ) has a higher concentration than in the layer ( 12 , 22 ) on the other surface. 15. Hüllrohr nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Legierungsbestandteil eine zur Oberfläche (2, 13, 23) hin stetig zunehmende Konzentration aufweist.15. Cladding tube according to claim 14, characterized in that the second alloy component has a constantly increasing concentration towards the surface ( 2 , 13 , 23 ). 16. Hüllrohr nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Legierungsbestandteil Zinn ist.16. cladding tube according to one of claims 11 to 15, characterized in that the first Alloy is tin. 17. Hüllrohr nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Legierungsbestandteil Sauerstoff ist.17. cladding tube according to one of claims 14 to 16, characterized in that the second alloy component is oxygen.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8320515B2 (en) 2006-08-24 2012-11-27 Westinghouse Electric Sweden Ab Water reactor fuel cladding tube
WO2015073328A1 (en) * 2013-11-13 2015-05-21 Areva Inc. Nuclear fuel rod cladding including a metal nanomaterial layer
EP3477660A1 (en) * 2017-10-26 2019-05-01 Westinghouse Electric Sweden AB A cladding tube, and a method of manufacturing a cladding tube
CN110904405A (en) * 2019-12-31 2020-03-24 长沙理工大学 Method for improving metallurgical quality of laser zirconium infiltration modified layer on titanium alloy surface

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2951102A1 (en) * 1978-12-22 1980-06-26 Gen Electric METHOD FOR TREATING A BODY FROM A ZIRCONIUM ALLOY TO IMPROVE ITS CORROSION RESISTANCE
DE3312803C3 (en) * 1982-04-15 1996-02-08 Gen Electric Method of making a zirconium alloy tube

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2951102A1 (en) * 1978-12-22 1980-06-26 Gen Electric METHOD FOR TREATING A BODY FROM A ZIRCONIUM ALLOY TO IMPROVE ITS CORROSION RESISTANCE
DE3312803C3 (en) * 1982-04-15 1996-02-08 Gen Electric Method of making a zirconium alloy tube

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8320515B2 (en) 2006-08-24 2012-11-27 Westinghouse Electric Sweden Ab Water reactor fuel cladding tube
WO2015073328A1 (en) * 2013-11-13 2015-05-21 Areva Inc. Nuclear fuel rod cladding including a metal nanomaterial layer
US10102930B2 (en) 2013-11-13 2018-10-16 Framatome Inc. Nuclear fuel rod cladding including a metal nanomaterial layer
EP3477660A1 (en) * 2017-10-26 2019-05-01 Westinghouse Electric Sweden AB A cladding tube, and a method of manufacturing a cladding tube
WO2019081338A1 (en) * 2017-10-26 2019-05-02 Westinghouse Electric Sweden Ab A cladding tube, and a method of manufacturing a cladding tube
CN110904405A (en) * 2019-12-31 2020-03-24 长沙理工大学 Method for improving metallurgical quality of laser zirconium infiltration modified layer on titanium alloy surface
CN110904405B (en) * 2019-12-31 2021-09-28 长沙理工大学 Method for improving metallurgical quality of laser zirconium infiltration modified layer on titanium alloy surface

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