划伤690TT合金在高温含氧水中应力腐蚀裂纹萌生的研究

利用划伤技术研究了690TT合金在325 ℃高温含氧硼锂水中的裂纹萌生和生长情况。试样表面和截面显微分析的结果表明,划伤沟槽底部局部萌生了典型的沿晶应力腐蚀裂纹。由于应力集中,在慢速率拉伸阶段划伤沟槽底部产生了机械裂纹,而机械裂纹成为恒载过程中690TT合金沿晶应力腐蚀裂纹萌生和生长的先导。尖端非常接近晶界或者沿着晶界的机械裂纹可继续形成沿晶应力腐蚀裂纹。690TT合金在恒载荷条件下对应力腐蚀开裂仍有一定的敏感性。     

核级316LN不锈钢弯管在高温高压水中的应力腐蚀裂纹扩展行为

采用直流电位降(DCPD)技术,实现了在模拟核电一回路高温高压水环境中对核级316LN不锈钢(SS)弯管材料应力腐蚀裂纹扩展的实时监测,同时利用扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)技术对试样断口及裂纹扩展路径进行观察。结果表明,在270~330℃范围,316LN SS弯管材料在高温高压水环境中的应力腐蚀裂纹扩展速率随着温度的升高而单调增加,其裂纹扩展的表观激活能(E_(aae))为52 k J/mol。硼锂溶液对裂纹扩展速率有一定的影响,其影响程度和溶液在特定温度下的pH值有关。应力腐蚀断口呈现典型的沿晶开裂形貌,且裂纹沿着大角度晶界扩展。     

溴化锂中央空调换热管泄漏原因分析

用金相显微镜,扫描电镜及能谱分析详细研究了中央空调机组吸收器使用TP2磷脱氧紫铜换热管开裂泄漏的原因.结果表明,紫铜管上的裂纹是应力腐蚀裂纹.裂纹是在紫铜管表面的残余应力和含氧溴化锂溶液的综合作用下发生的.含氧条件下,溴离子会引起点蚀而促进应力腐蚀开裂.验证试验再现了裂纹的产生.     

321/690异种金属焊接接头的腐蚀疲劳行为研究

采用1/2紧凑拉伸(compact tension,CT)试样,研究了690镍基合金与321不锈钢异种金属焊接接头在同一温度下含氧和除氧两种环境下的裂纹扩展行为,以及在相同含氧量的情况下应力强度因子对焊接接头的腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响规律。结果表明,含氧和除氧两种水环境中,裂纹扩展速率均随应力强度因子K的升高而升高,并且焊接接头在除氧环境中有较高的开裂敏感性。     

新型含钪Al-Mg-Cu合金的抗应力腐蚀开裂特性

对3.5%NaCl溶液中新型含钪Al-Mg-Cu合金的应力腐蚀开裂宏观性能进行测试,并对裂纹尖端的成分与微观形貌进行分析。根据线弹性断裂力学理论,预制疲劳裂纹试样裂纹尖端处于平面应变状态,得到裂纹匀速扩展时的扩展速率、裂纹尖端应力强度因子以及应力腐蚀开裂强度因子的门槛值。扫描电镜及EDS分析表明:应力腐蚀开裂主要是沿晶扩展,预制裂纹与腐蚀介质中的溶解氧生成Al2O3,产生楔入力促使裂纹扩展;裂纹尖端基体主要发生阳极溶解反应,腐蚀产物以氯化铝为主。     

核反应堆关键焊接结构应力腐蚀裂纹失效评估

以沸水堆堆芯围板焊接热影响区应力腐蚀开裂为例进行了裂纹扩展评估研究.采用有限元模拟与试验检测数据验证相结合的方法对焊接热影响区焊接残余应力场及应力腐蚀开裂扩展过程进行模拟.通过有限元方法计算了应力腐蚀开裂裂纹尖端应力强度因子,再根据应力腐蚀裂纹扩展试验数据获得裂纹尖端应力强度因子与裂纹扩展速率的关系,最终预测了沸水堆堆芯围板的使用寿命,解决了重大构件基于应力腐蚀开裂失效的安全评估问题.该研究过程为重大构件的腐蚀疲劳裂纹失效的安全使用提供了可借鉴的方法.     

取向对含钪2124铝合金抗应力腐蚀开裂行为的影响

采用光学显微镜和扫描电镜等研究新型含钪2124铝合金两种不同取向试样在3.5%NaCl(质量分数)溶液中的应力腐蚀开裂行为,并对裂纹尖端形貌和腐蚀形貌进行分析。结果表明:该铝合金在应力腐蚀时首先发生阳极溶解,裂纹尖端晶界处大量聚集的腐蚀产物产生的楔入力和外加应力的共同作用促使预制裂纹在腐蚀介质中进一步沿晶界向纵深方向扩展;两种取向试样在全浸腐蚀时均发生明显的晶间腐蚀,容易发生应力腐蚀开裂;得到了不同取向试样的应力腐蚀裂纹扩展规律及应力腐蚀强度因子门槛值,并探讨取向对应力腐蚀开裂行为的影响。     

膜致应力对应力腐蚀裂尖力学特性的影响

氧化膜破裂理论是目前定量预测核电高温水环境中镍基合金应力腐蚀开裂速率应用最为广泛的理论模型之一,其中应力强度因子是衡量应力腐蚀开裂速率的重要参量。为进一步了解氧化膜破裂机理及裂纹扩展驱动力特性,提出了膜致应力强度因子。为了深入了解膜致应力强度因子在 EAC 裂纹扩展过程中裂尖的力学状况,在不考虑外载的情况下,从理论和数值模拟两方面分析研究了EAC 裂尖基体金属区域的应力应变分布状态,得出了膜致应力强度因子对裂尖Mises应力、等效塑性应变、拉伸应力、拉伸应变及拉伸应变梯度的影响规律,为提高定量预测高温高压水环境中镍基合金及不锈钢 EAC 扩展速率精度奠定基础,进而完善了氧化膜破裂机理。     

晶须对铝基复合材料应力腐蚀开裂行为的影响

采用双悬臂梁试验,研究了碳化硅晶须增强纯铝基及碳化硅晶须增强2024铝基复合材料和2024铝合金在3．5％NaCl溶液中的应力腐蚀（SCC）开裂行为,探讨了晶须对复合材料应力腐蚀开裂行为的影响。结果表明,晶须的存在改变了材料的应力腐蚀特性,晶须在复合材料应力腐蚀开裂过程中具有促进和阻碍应力腐蚀裂纹扩展的双重作用。     

核电站用不锈钢在高温高压水中应力腐蚀开裂行为的研究进展

综述了作为核电结构材料的不锈钢在高温高压水环境中的应力腐蚀开裂(SCC)行为,讨论了材料性能、加载方式、水化学环境等因素对应力腐蚀敏感性、裂纹萌生与扩展速率的影响,介绍了较成熟锌注入技术的发展历程及其对压水堆一次侧应力腐蚀(PWSCC)的影响作用.最后综合考虑各方面因素和实际运行情况,总结了降低SCC敏感性的方法,并提...     

晶界碳化物和冷变形对600合金应力腐蚀开裂的影响规律

采用直流电位降(DCPD)在线监测方法研究了晶界碳化物和冷变形对600合金在高温水环境中应力腐蚀开裂(SCC)裂纹扩展速率的影响规律,并结合高分辨微观表征技术阐明了作用机理。结果表明：无冷变形时,晶界碳化物能通过阻挡裂纹向基体内部扩展和抑制晶界氧化而有效降低600合金的SCC敏感性;冷变形后,晶界残余应变和晶界碳化物周围产生的局部应变集中,促进了氧元素扩散、加速晶界氧化,进而加速裂纹扩展。     

基于TPE-XGBoost算法的镍基600合金应力腐蚀裂纹扩展速率预测模型

运行经验表明,应力腐蚀开裂(SCC)是镍基600合金在压水堆核电站一回路高温高压水环境中的主要失效形式。针对镍基600合金SCC影响因素多、机理复杂,现有预测模型应用性不高的问题,利用TPE-XGBoost算法,通过机器学习挖掘应力强度因子、温度、屈服强度、溶解氢含量、裂纹扩展方向、载荷类型、热处理工艺等影响因素与裂纹扩展速率之间的关系,建立反映多维数据关联关系的非参数镍基600合金应力腐蚀裂纹扩展速率预测模型。结果表明,TPE-XGBoost算法可以实现高维度数据集超参数快速优化,且有效避免优化结果陷入局部最优解,使得预测模型具有良好的泛化能力,将应用于压水堆核电站镍基600合金部件反应堆冷却剂条件应力腐蚀裂纹扩展工程预测。     

碘对N18锆合金应力腐蚀开裂的影响

研究了再结晶退火N18锆合金在碘气氛中的应力腐蚀开裂（SCC）行为,着重研究了350℃时碘分压对该合金SCC的影响.结果表明,随着碘分压增加,N18合金对碘致应力腐蚀开裂 的敏感性增加,开裂的临界应力强度因子KISCC降低,裂纹萌生所需的应力降低,裂纹萌生所需的时间也缩短;SCC裂纹的快速扩展也受碘分压的强烈影响,碘分压越高, 裂纹扩展过渡到快速的穿晶准解理方式时对应的应力强度因子越低;碘分压不仅影响腐蚀产物层的形成,也影响裂纹扩展方式.碘分压的影响规律可用碘的扩散机制及Zr-I-O体系的化 学平衡来解释.     

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。     

A508Ⅲ低合金钢在不同浓度硼酸溶液中的腐蚀与电化学行为

采用失重试验以及电化学测试研究了A508Ⅲ低合金钢在25℃下0.05～0.5 mol/L硼酸溶液中的腐蚀与电化学行为.A508Ⅲ钢在高浓度硼酸溶液中开路电位低于-500 mV(SCE),对应低电化学阻抗和高腐蚀速率.A508Ⅲ钢在低浓度硼酸溶液中的开路电位会出现三种状况:低于-500mY、大于-200mV和介于其间的中间电位,其中高开路电位对应高电化学阻抗,而低开路电位对应低电化学阻抗.A508Ⅲ钢在所测试的几种硼酸溶液中的阳极极化曲线与阴极极化曲线均在较宽的电位范围内表现出电位-电流线性关系,与溶液的低电导率有关.开路电位值以及相应的腐蚀速率结果与电位-pH图计算结果一致.     

应力比和频率对低合金钢腐蚀疲劳裂纹扩展机理的影响

在理论分析裂尖局部应变、应变速率及溶解速度的基础上、实验测定了低合金钢ZG20SiMn,SM50B—Zc的腐蚀疲劳裂纹扩展速率,并随着裂纹的扩展测定了裂纹内和裂纹尖端的pH值和金属电极电位、指出降低频率和增加应力比所导致的腐蚀疲劳裂纹扩展速率的增加部分主要来自于氢脆的加速作用     

氧氯协同对304L不锈钢在高温高压硼锂水中应力腐蚀开裂的影响

采用高温高压慢应变速率拉伸试验方法(SSRT),研究了饱和氧环境下不同氯离子浓度对304 L不锈钢在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:在一定浓度范围内有氧无氯或者有氯无氧环境下,304L不发生应力腐蚀开裂。在空气饱和氧条件下,氯离子浓度在1 mg/L至10 mg/L之间变化时,应力腐蚀敏感性随浓度变化不大;而当氯离子浓度大于20 mg/L时,应力腐蚀敏感性随浓度的增加变化很大,当氯离子浓度为50 mg/L,304L几乎完全为脆性断裂。     

Effects of Stress Intensity Factor on Electrochemical Corrosion Potential at Crack Tip of Nickel-Based Alloys in High Temperature Water Environments

在高温水环境中,应力会提高镍基合金裂纹尖端的阳极溶解速率并加速裂纹扩展。采用弹塑性有限元方法,对高温水环境中镍基合金裂纹尖端应力和电化学腐蚀的关系进行研究。分析了应力强度因子对模拟高温水环境中600合金1T-CT试样裂纹尖端表面电化学腐蚀电位的影响,并讨论了弹性变形和塑性变形对裂纹尖端电化学腐蚀电位变化的影响。     

应力强度因子对高温水环境中镍基合金裂尖电化学腐蚀电位的影响（英文）

在高温水环境中,应力会提高镍基合金裂纹尖端的阳极溶解速率并加速裂纹扩展。采用弹塑性有限元方法,对高温水环境中镍基合金裂纹尖端应力和电化学腐蚀的关系进行研究。分析了应力强度因子对模拟高温水环境中600合金1T-CT试样裂纹尖端表面电化学腐蚀电位的影响,并讨论了弹性变形和塑性变形对裂纹尖端电化学腐蚀电位变化的影响。     

氢对黄铜应力腐蚀开裂敏感性的影响

氢对黄铜应力腐蚀开裂敏感性的影响乔利杰，徐荣杰，刘辉，褚武扬，肖纪美（北京科技大学北京１１０８３）１引言对氢致开裂型的应力腐蚀，阴极反应进入金属的氢控制了应力腐蚀裂纹的形核和扩展过程；对阳极溶解型的应力腐蚀，虽然阳极溶解过程控制了应力腐蚀的形核和扩展...