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表面划伤对690TT合金传热管腐蚀行为的影响

641   编辑：中冶有色网   来源：孟凡江,吴斌,吕云鹤,明洪亮,鲍一晨,王俭秋,韩恩厚  
2024-04-10 13:39:07
690镍基合金传热管是压水堆核电站蒸汽发生器中一回路的压力边界，其内表面积占压水堆核电站压力边界总面积约80%[1] 运行经验表明，传热管是一回路压力边界最脆弱的部位之一，其可靠性对核电站的安全运行至关重要[2] 在传热管的制造、运输以及安装过程中，其表面难免出现划伤[3] 表面划伤不仅使传热管缺陷部位的壁厚减小，还使其性能退化，影响传热管服役的可靠性 核电站的运行经验表明，应力腐蚀开裂(SCC)是传热管失效的主要形式之一[4] 表面划伤会使传热管在服役环境中的SCC敏感性提高 Meng[5~7]等研究了690合金传热管单一深度表面划伤的微观组织结构和腐蚀行为，发现划伤凹槽下沿出现了微观组织结构梯度变化、晶粒细化以及凹槽下沿的硬度明显提高 在模拟传热管与管支撑板缝隙的浓缩介质(含铅碱液)中腐蚀720 h后，690合金传热管划伤区域萌生了长达15 μm的裂纹 国外核电站曾发生多起表面划伤造成的传热管泄漏事故，美国的McGuire-2和Oconee-1机组[8]都发生过传热管SCC 失效分析结果表明，在穿管等过程中产生的表面划伤，特别是由划伤引起的近表面局部冷加工影响层，是促进SCC萌生和扩展的重要原因 研究表明，冷变形会使材料局部发生硬化并产生大量微观晶体缺陷，促进SCC的发生[9-11] 在制造蒸汽发生器时产生的传热管表面划伤复杂多样，但是尚未有针对不同深度划伤690合金传热管微观组织结构、腐蚀和应力腐蚀行为的研究 鉴于此，本文制备划伤深度不同的690合金传热管试样，系统研究划伤导致的微观组织变化及其对腐蚀、应力腐蚀行为的影响 1 实验方法1.1 试样的制备 实验用传热管材料是经过特殊热处理(TT)的镍基690合金，其化学成分列于表1 采用电火花线切割将传热管截面进行六等分切割，得到圆心角呈60°的试样片 采用实验室自制的定量划伤设备预制划伤：使用120°角锥形硬质合金定量制备三种划伤深度的传热管试样，其深度值分别为30 μm、70 μm和110 μm 使用激光共聚焦显微镜(LSCM)观察平行试样划伤区的三维形貌并测量各平行试样的划伤深度 Table 1 表 1 表 1690TT合金的化学成分 Table 1Chemical compositions of Alloy 690TT Element
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690TT合金 镍基合金
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