秦山二核650 MW汽轮机末级叶片水蚀分析及修复

分析了汽轮机叶片水蚀的机理及水蚀的形成与发展过程，介绍了秦山第二核电厂650MW 2号汽轮机末级叶片水蚀状况，对叶片现场修复的工艺方法、技术要求、工艺过程及注意事项进行了详细论述。     

含气率对气液两相流离心泵性能的影响

为了研究进口含气率对气液两相流离心泵外特性以及内部流场特性的影响,该文采用计算流体动力学分析方法对某一气液两相流离心泵进行三维数值模拟研究。结果表明:扬程随着进口含气率的增加而降低,特别地,当进口含气率由3%增加到5%时,泵的扬程相对于纯水设计工况降低了37%;气液两相流工况叶轮流道会出现气体聚集区域,随着进口含气率的增加气体聚集区域面积也会增大;气体主要聚集在叶轮流道的上盖板附近,且随着进口含气率的增加气体聚集区向叶轮出口扩散。通过该研究得到以下结论:进口含气率的增加会导致泵的扬程降低;进口含气率会影响叶轮内部气体分布规律,进而影响内部流场,导致泵的性能发生改变。     

T91钢在超临界水环境中的腐蚀性能

在超临界水(SCW)环境中对新型铁素体/马氏体钢T91进行了不同时间的高压釜浸泡试验,采用SEM、EDS和XRD等方法对试样表面的腐蚀氧化膜进行了分析。结果表明:T91钢在超临界水环境中的氧化符合固态生长机制,材料表面生成了保护性氧化膜;外层氧化膜的主要成分是Fe_3O_4,有大量孔洞和裂纹缺陷;内层氧化膜的主要成分为Fe_3O_4和FeCr_2O_4,结构致密,随浸泡时间的延长氧化膜分层逐渐清晰;内层氧化膜中FeCr_2O_4含量逐渐增加,Fe(Fe,Cr)_2O_4的尖晶石结构具有保护性,使T91钢在SCW中的腐蚀速率降低。     

缓蚀剂SDS+CTAB复配溶液中碳钢电化学腐蚀性能的影响因素研究

通过中心复合设计（CCD）法设计实验并结合动电位极化曲线和电化学阻抗谱（EIS）的测量,研究了Cl^-浓度、温度、pH值、SDS浓度和CTAB浓度5种因素对碳钢腐蚀性能的影响,确定其显著性影响因素,从而探索有机缓蚀剂SDS和CTAB复配溶液配比及使用环境最佳区间。结果表明：SDS和CTAB及两者的复配溶液均对碳钢具有良好的缓蚀效果,两者混合使用的复配溶液具有很好的协同作用。Cl^-浓度为0.01 mol/L、pH值为12、温度为10 ℃、SDS浓度为150 ppm、CTAB浓度为20 ppm时缓蚀效果最佳。     

保护气氛再流焊对塑料球栅阵列焊点性能的影响

采用静态弯曲和高速弯曲变形实验方法讨论了保护气氛再流焊塑料球栅阵列 ( PBGA)组装板焊点的性能。结果表明 ,采用氮气保护再流焊工艺得到的 PBGA组装板的最大弯曲试验载荷和冲击功比采用压缩空气对流再流焊工艺的组装板要高。氧气含量在 10 0 0 ppm到 50 ppm范围内 ,随着氮气纯度的提高 ,冲击功提高 ,而最大弯曲载荷变化不大。焊点的冲击断裂表面位于PCB板和焊球之间形成的脆性的中间合金层区域。气孔和杂质主要分布在焊盘的边缘。氮气保护再流焊可以显著降低焊接界面处的缺陷密度 ,且随着保护气氛中的氧含量的降低而进一步降低     

690合金腐蚀疲劳裂纹扩展研究

基于DCPD方法测量了690合金在室温空气、325℃空气和325℃除氧超纯水中的疲劳裂纹扩展速率。试验结果采用Priddle模型进行拟合分析,得到690合金在3种条件下疲劳裂纹扩展的门槛应力强度因子幅值ΔK_(th)和失稳断裂应力强度因子Kc。结果表明,高温水环境下,疲劳裂纹萌生和扩展加快,这可以用滑移-溶解机理解释;高温下,材料强度下降,ΔK_(th)和Kc也下降,高温加速了材料的疲劳断裂。SEM断口形貌表明,空气中的疲劳断口观察到明显的滑移台阶,疲劳破坏形式为穿晶断裂;高温水下的疲劳断口则同时出现穿晶和沿晶开裂,为混合型断口特征。     

SZA-4和ZIRLO锆合金在360℃含氧水环境中的腐蚀行为

通过动水循环高压釜回路,考察了国产新锆合金SZA-4(Zr-0.85n-0.25Nb-0.35Fe-0.1Cr-0.05Ge)和商用ZIRLO(Zr-1.0Nb-1.0Sn-0.1Fe)合金在含有约2.0 mg/L溶解氧的360℃/20.0 MPa高温高压水中的早期腐蚀行为,用透射电镜分析了两种合金基体和腐蚀30天后氧化膜的显微组织及成分分布。结果表明,SZA-4合金为完全再结晶晶粒和仅发生回复的等轴晶粒组成的"混晶"组织,主要含有富Nb的Zr(Fe,Cr)_2相及少量的Zr_3Fe相,而ZIRLO合金由均匀分布的短板条晶粒组成,主要以β-Nb和Zr(Nb,Fe)_2相为主。SZA-4合金在DO环境中的腐蚀增重明显低于商用ZIRLO合金,且随着时间的延长,增重差异逐渐增加。SZA-4合金的氧化膜厚度(1.0～1.2μm)明显低于ZIRLO合金(1.3～2.0μm),且含有较少的横向裂纹。SZA-4和ZIRLO合金中的第二相可延迟氧化并"镶嵌"至氧化膜外层等轴晶区,说明未充分氧化或溶解。SZA-4中的Cr能够更好地把Fe"束缚"在Zr(Fe,Cr)_2相中发生原位氧化,而ZIRLO合金中的Fe在Zr(Nb,Fe)_2相初始氧化时即扩散至周围氧化膜中,间接增加了Fe在氧化膜中的浓度。固溶原子Fe和Nb的不同可能是造成两种Zr合金早期腐蚀增重差异的主要原因。     

活动导叶开度对水泵水轮机泵工况的影响研究

为了解水泵水轮机泵工况活动导叶启闭过程中的性能,参考某抽蓄电站的水泵水轮机建立数值计算模型,对导叶不同开度时的流动特征进行分析。采用SIMPLEC算法和SST k-ω模型详细分析了泵工况不同导叶开启角度下转轮、导叶附近的流场,结合实验数据对各操作工况下的性能进行分析。结果表明,当活动导叶开启角度γ小于18°时,涡的强度大能量损失多,并且出现平面射流,扬程随着γ减小而迅速降低;当γ大于21°时,涡量分布均匀,涡结构产生的能量损失小,同一流量下不同γ的扬程和效率基本保持不变;操作工况下不同γ的扬程均与流量呈线性关系。结论为水泵水轮机的操作工况选择提供依据,也可以指导水泵水轮机的优化设计。     

9Cr低活化马氏体钢在超临界水中的腐蚀行为

利用扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱(EDS)以及X射线衍射(XRD)技术研究了9Cr低活化马氏体钢在650℃/25MPa超临界水中的腐蚀行为。结果表明,9Cr低活化马氏体钢腐蚀产物的晶粒随腐蚀时间的延长而长大,晶粒尺寸从200h的5.7μm长大到1000h的10.1μm。表面形成的氧化膜为双层结构,外层为Fe3O4,内层由Fe3O4和FeCr2O4共同组成。由氧化增重结果获得了9Cr低活化马氏体钢在超临界水中腐蚀的氧化动力学表达式,同时其腐蚀机理表现为吸氧腐蚀。