异材焊接件A508Ⅲ-52M-316L基本材料在高温水环境中的电化学特性

采用电化学方法研究了AP1000等新型压水堆核电站用异材焊接件A508Ⅲ-52M-316L的三种主要材料在模拟主回路高温水环境中的电化学特性.主要是考察温度、水中杂质氯离子和硫酸根离子以及溶解氧对极化曲线及特征参数的影响,为这类异材焊接件的研发应用提供基础数据.给出了试样在各种条件下的极化曲线和测得的特征参数数据如自腐蚀电位处的腐蚀电流密度、钝化相关的致钝电流密度和致钝电位以及维钝电流密度.结果表明,当温度从160 ℃升到290℃,52M和316L在阳极极化条件下的腐蚀倾向增大,但A508Ⅲ的腐蚀倾向变化不大.水中加入氯离子和硫酸根离子后,三种试样的腐蚀倾向明显增大.水中溶解氧浓度增高导致自腐蚀电位升高,阳极极化条件下的腐蚀倾向性增大.     

水中杂质和电极电位对国产SA-508Ⅲ低合金钢在模拟一回路高温水环境中应力腐蚀破裂的影响

采用慢应变速率试验(SSRT)和电化学控制结合的方法,研究了水中杂质(氯离子和硫酸根离子)和电极电位对国产核电压力容器用SA-508Ⅲ(含S 0.0025%)低合金钢在模拟压水堆(PWR)一回路290℃高温高压水质环境中应力腐蚀破裂(SCC)性能的影响。电位范围从-720～+400mV(SHE),模拟从低氧含氢的理想状态到溶解氧显著超标状态的一系列服役环境。试验结果表明,在无杂质掺杂、掺杂10mg.L-1的氯离子和掺杂10mg.L-1硫酸根离子的三种水环境中,电极电位对该材料SCC的影响相似,当电位处于-720～-200mV(SHE)范围时,试样上未发现SCC,随着电位逐渐升高,试样出现SCC迹象直至发生显著的SCC而脆断。水中掺杂10mg.L-1的氯离子或硫酸根离子后,发生显著SCC而脆断的电位下降,即SCC敏感性提高。扫描电镜断口观察表明,SCC裂纹通常在试样表面的夹杂物处萌生,并以准解理穿晶模式呈扇形扩展。分析表明,该钢SCC破裂机理应该属于阳极溶解机制。     

反应堆压力容器用508Ⅲ低合金钢在高温高压硼锂水环境中的应力腐蚀开裂行为

通过直流电压降法在线测量了反应堆压力容器用508Ⅲ低合金钢在模拟压水堆高温高压硼锂水环境中应力腐蚀开裂的裂纹扩展曲线,评估了其在含氧含氯离子环境中的应力腐蚀开裂敏感性.结果表明:在较低的恒载荷条件下,508Ⅲ低合金钢在含氧或除氧的300℃C硼锂水环境中的裂纹扩展速率均低于BWRVIP-60 Line 1预测曲线,且对氧...     

超声冲击处理对304L/ER316L不锈钢焊接件在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀破裂的影响

采用U型弯曲试样和双梁试样,研究了超声冲击处理(UIT)对304L/ER316L不锈钢焊接件在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀破裂(SCC)行为的影响。结果表明：UIT在焊接件表面形成一层厚度约为1 mm的压应力变形层,UIT对SCC的影响与试样类型有关;高度变形的U型弯曲试样中母材(BM)区和UIT前后焊接件出现SCC裂纹的时间差别不大,即在此应力应变状态下UIT未显著提高焊接件的SCC抗力;在接近和超过屈服强度的应力水平下,两组双梁试样均显示出同样的SCC敏感性排序,即304L/ER316L>304L-BM>304L/ER316L-UIT,表明UIT显著提高了这两种应力下焊接件的SCC抗力;试样裂纹扩展方式均为沿晶+穿晶混合型,焊接件中SCC敏感性排序为焊缝区<母材区<热影响区。     

γ射线辐照对316不锈钢在高温水中应力腐蚀破裂的影响

采用经两种剂量γ射线辐照试样的慢应变速率试验(SSRT),结合电化学测试及扫描电子显微镜观察,初步研究了固溶态及敏化态316不锈钢在含5mg/LCl-的300℃高温水中的应力腐蚀破裂行为.结果表明,在试验条件下经辐照的敏化态及固溶态试样的抗应力腐蚀性能均有一定恶化,且随辐照量增大影响也变大.固溶态试样经较高剂量辐照后,SCC敏感性增大较明显,例如经5.07×108radγ射线辐照的试样在200mV控制电位下显示有IGSCC敏感性     

国产SA-508Ⅲ低合金钢在模拟核电高温水服役环境中的应力腐蚀破裂及力学行为

采用慢应变速率拉伸试验（SSRT）和电化学控制结合的方法,研究了国产核电压力容器用钢SA508Ⅲ（含S0．0025％）在模拟压水堆一回路290℃高温高压水质环境中的应力腐蚀破裂（SCC）及力学行为。电位范围从-720＋400mV（SHE）,模拟从低氧含氢的理想状态到溶解氧显著超标状态的一系列服役环境。研究结果表明,随着...     

堆内构件304L焊接件在除氧和氯离子环境中的应力腐蚀开裂研究

采用高温高压慢应变速率拉伸试验方法(SSRT),研究了在除氧环境下不同浓度氯离子对304L焊接件在模拟一回路高温高压硼锂水介质中氯致应力腐蚀开裂的影响。结果表明:当氯离子浓度为1 mg/L时,其各项力学性能指标与惰性氮气空白样一致,表明在低浓度氯离子除氧条件下,304L焊接件没有应力腐蚀敏感性。随着氯离子含量(1~50mg/L)的增加,304L焊接件应力腐蚀敏感指数变化呈增加趋势。断口侧面没有观察到明显的裂纹,氯离子浓度越低,断口缩颈现象越明显,表明主要是机械断裂。氯离子浓度较高时,棱角部分出现微裂纹源,可能与棱角部分应力更为集中相关。所有样品的断裂位置都在焊缝和热影响区,在焊缝和热影响区发生了巨大的形变,离断口越近,变形越严重。焊接部位是304L堆内构件中薄弱环节,应该成为应力腐蚀开裂和其他性能检测的重点部位。     

316不锈钢在300℃高温水中的应力腐蚀破裂

采用慢应变速率试验(SSRT)技术研究了固溶态的和敏化态的316型不锈钢在含5ppm Cl~-的300℃高温水中子不同电位下的应力腐蚀破裂(SCC)行为,并对SCC试样表面膜进行了俄歇电子能谱(AES)分析。结果表明,316不锈钢的SCC敏感性与外加电位以及表面膜小Ni的富集程度和氧化膜厚度等密切相关。     

国内压水堆核电站设备材料应力腐蚀问题及安全管理

介绍了压水堆核电站机械设备材料 (包括奥氏体不锈钢和镍基合金) 应力腐蚀问题的国际及国内研究和工程现状,在分析国内压水堆核电站设备材料失效案例的基础上,对国内核电站设备材料应力腐蚀的预防、缓解和处理提出了建议。     

304不锈钢在高温水中的应力腐蚀破裂SCIEI

采用U型弯曲法应力腐蚀破裂试验、电化学测量以及Auger电子能谱(AES)分析方法研究了温度、氯离子浓度和溶解氧含量在高温水中对304不锈钢的应力腐蚀破坏(SC)敏感性的影响及其与表面膜之间的关系。在空气饱和的高温水中(溶解氧为8ppm),随着温度的升高(200—300℃)或氯离子浓度的降低(500—20ppm)304钢SCC敏感性降低。文中还讨论了氧化膜在SCC萌生和扩展中的作用。     

压水堆核电站蒸汽发生器用600合金管在含铅高温碱溶液中的应力腐蚀行为研究

    采用U型弯曲试样研究了高、低温工厂退火状态的压水堆蒸汽发生器（SG）商用化600合金管在330℃、含10g/L PbO的10%NaOH高温水溶液中的应力腐蚀开裂（SCC）行为.结果表明,在氢浓度很高时,600合金表现为较严重的晶间腐蚀（IGA）,最大侵蚀深度约270μm;没有观察到明显的应力腐蚀开裂,腐蚀晶界中有铅的沉积;冷拉预变形、退火温度对材料的腐蚀和应力腐蚀行为的影响不明显.     

国产X80管线钢的H2S应力腐蚀开裂行为

采用三点弯曲加载法,研究了国产X80管线钢及其焊接接头的抗H2S环境应力腐蚀开裂（SSCC）行为.结果表明,热影响区（HAZ）对应力腐蚀开裂最为敏感,主要是HAZ组织不均匀、晶粒粗大、硬度大,易引起局部腐蚀,从而导致该区SSCC敏感性高。母材的纵向和横向取样对H2S应力腐蚀不敏感,薄壁管材较厚壁管材有更好的H2S环境应力腐蚀抗力.      

颗粒增强SiCp／2024铝基复合材料的应力腐蚀断裂行为

通过双悬臂梁试样试验和慢应变速率拉伸试验，研究了ＳｉＣｐ／２０２４铝基复合材料在ＮａＣｌ水溶液中的庆力腐蚀断裂行为，并探讨了增强体的存在对材料ＳＣＣ行为的影响。发增强体的存在并未使材料的ＳＣＣ机理发生本质上的变化，但使复合材料的ＳＣＣ抗力明显高于普通铝合金的。     

玻璃喷丸处理提高304不锈钢焊接接头抗应力腐蚀性能的研究

基于对304不锈钢焊接试板表面喷丸处理前后的表层残余应力X射线衍射测量，研究了在42％沸腾MgCl2溶液中，表面玻璃喷丸和铸钢喷丸对304不锈钢焊接试板应力腐蚀开裂敏感性的影响，比较了采用不同铸钢喷丸和玻璃喷丸处理工艺的304不锈钢焊接试板抗应力腐蚀开裂的能力．试验结果表明：未喷丸处理的焊接试板6h就发生开裂，50％、100％覆盖率的铸钢喷丸焊接试板分别在试验310h和3500h开裂，而200％覆盖率的铸钢喷丸焊接试板，50％、100％、200％覆盖率的玻璃喷丸焊接试板经历3500h也未见开裂．因此，喷丸处理工艺能够很好地提高焊接构件抗应力腐蚀开裂能力；且在同样喷丸强度下，焊接接头经玻璃喷丸工艺处理后的抗应力腐蚀能力明显优于铸钢喷丸处理工艺．     

电极电位和温度对X70钢在高pH值模拟土壤环境中应力腐蚀破裂的影响

采用慢应变速率拉伸试验(SSRT)方法研究了温度(30~65℃范围)和电极电位(-1500~-200 mV(SCE)范围)对X70管线钢在0.5 mol/L Na2CO3 1 mol/L NaHCO3的高pH模拟土壤溶液中应力腐蚀破裂(SCC)行为的影响。结果表明:在阳极极化区,温度对该钢的SCC敏感性影响不大,在阴极极化区,SCC敏感性随温度升高而下降;在所研究的电位区间,SCC敏感性随着电极电位的降低而增大;SCC机理分析表明,当电位E>EH(溶液中H /H2的平衡电位)时,应该是阳极溶解占主导,而当E≤EH时,氢致破裂占主导。     

不同镍基堆焊材料在高温高压水中的应力腐蚀行为研究

通过U弯浸泡实验研究了电渣焊600合金、电渣焊690合金和埋弧焊690合金三种材料的应力腐蚀行为。研究结果表明:模拟压水堆核电站一回路水化学工况,温度为325℃,压力为15.8 MPa,溶液中含1.5×10~(-3)B、2.3×10~(-6)Li、2.5×10~(-6)H_2,浸泡1193 h后,电渣焊600合金、电渣焊690合金和埋弧焊690合金样品均未发生应力腐蚀开裂。在温度为330℃,压力为11 MPa,含10 mass%NaOH的高温高压强碱溶液中,电渣焊600合金样品浸泡720 h后发生了应力腐蚀开裂,最大裂纹长度为835μm;浸泡1440 h后,裂纹进一步扩展,达到1135μm,具有典型的沿晶应力腐蚀开裂(IGSCC)特征;电渣焊690合金样品经过1440h浸泡后,表面萌生长度为0.3μm到1.15μm不等的微裂纹;埋弧焊690合金样品经过1440 h浸泡后未发生应力腐蚀开裂。     

304不锈钢在含硼和锂的高温水中的应力腐蚀破裂和断口分析

采用高温高压慢应变速率拉伸试验方法，考察304奥氏体不锈钢在含B和Li离子的介质中的应力腐蚀敏感性。结果显示，材料的处理方式、介质中含Cl及试验温度均影响该钢种的应力腐蚀破裂敏感性，并在断口形貌中得以反映。     

压力容器用钢A533B在模拟压水堆高温水中的应力腐蚀破裂敏感性

采用慢应变速率试验(SSRT)技术研究了环境因素(温度、溶解氧、Cl~-)对压力容器用钢A533B在模拟PWR高温水中的应力腐蚀破袭(SCC)敏感性的影响。结果表明,溶解氧含量是影响A533BSCC敏感性的关键因素,Cl~-浓度的增加导致SCC敏感性增大。电化学测试结果表明,A533B在PWR水中的穿晶应力腐蚀破裂(TGSCC)与其表面膜钝化-活化转变密切相关。