Título

ANÁLISE DOS PROCESSOS DE REFUSÃO E DUPLA REFUSÃO DE LINGOTE DE LIGA DE ZIRCÔNIO

ANALISYS OF THE REMELTING AND DOUBLE REMELTING PROCESSES OF A ZIRCONIUM ALLOY INGOT

Autoria

Araujo, Leonardo Sales; Almeida, Luiz Henrique de

DOI

10.5151/1516-392X-26859

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Resumo

Ligas de zircônio encontram grande aplicação em componentes estruturais do núcleo de reatores nucleares, dadas suas vantagens como resistência mecânica e a corrosão e baixa seção de choque de nêutrons térmicos. Contudo, por se tratar de uma liga reativa e necessitar de homogeneidade química e microestrutural, requer processos de fusão especiais como refusão a arco em vácuo. No presente trabalho, foi produzido um lingote de liga de zircônio a partir de briquetes de zircônio esponja compactados e unidos por soldagem para a composição do eletrodo. Foram realizadas duas refusões para aumento do tamanho do lingote e aumento da sua limpeza. As duas fusões foram analisadas por meio de observação das variáveis de processo. Foi possivel corroborar a viabilidade do processo de fabricação do lingote de zircônio em duas etapas de refusão. A análise das variáveis de processo mostrou que a primeira etapa de refusão apresentou maior instabilidade durante a fusão, o que poderia afetar a estrutura de solidificação. Com isso, uma etapa de refusão foi realizada, com maior estabilidade, além de potencialmente propiciar maior grau de limpeza e homogeneidade da liga.

 

Zirconium alloys find applications as structural components for the core of nuclear reactors, due to its high strength, corrosion resistance and low thermal neutron capture cross section. However, due to reactivity of the alloy and requirements of chemical and microstructural homogeneity, special melting processes are necessary, like the vacuum arc remelting. In the present work, a zirconium alloy ingot was produced from zircoium sponge brickets, welded to compose an electrode. Two remeltings were made in order to provide a bigger ingot and improve its cleanliness. Both remeltings were analyzed from its process variables. It was possible to corroborate the viability of the process through two remelting steps. The analysis of variables has shown that the first remelting step was more unstable than the second one with a potential influence on solidification structure. The second remelting was significantly more stable, potentially promoting higher cleanliness and alloy homogeneization of the ingot.

Palavras-chave

Liga de zircônio, Refusão a arco em vácuo.

Zirconium alloy, Vacuum arc remelting