国产A508-3钢在模拟AP1000一回路水环境下的疲劳性能研究

反应堆压力容器(RPV)钢在一回路水环境下的疲劳性能是评价其设计寿命的重要参数。本文针对国产A508-3钢开展了模拟AP1000一回路水环境的低周疲劳性能试验研究,获得了321℃、15.5 MPa及0.1 ppm溶解氧水环境下的疲劳行为数据和断裂机理。研究结果表明,国产A508-3钢峰值应力随应变幅的增大而逐渐增大,疲劳试验过程中试样表现出循环硬化、循环软化和饱和3个阶段;在应变幅由0.2%逐渐增加至0.6%的过程中,疲劳周次从10~5逐渐降低至10~2;疲劳断口具有疲劳和腐蚀特征,属于典型的腐蚀疲劳断裂。

异材焊接件A508/52M/316L在高温水环境中的应力腐蚀破裂

采用慢应变速率实验(SSRT)方法,研究了先进的异材焊接件A508/52M/316L在模拟压水堆一回路290℃高温水环境中的应力腐蚀破裂(SCC)特性.实验在-780 mV至+200 mV范围的电位下进行,模拟一回路水化学从低O含H的理想低电位状态到溶解O_2明显超标的高电位状态的服役环境.该焊接件显微组织和化学成分分布较复杂,显著的变化发生在A508/52M和52M/316L 2个界面附近.在SSRT拉伸试样的典型位置处加工了同样尺寸的尖锐缺口,以模拟应力集中和加速实验,并比较这些典型位置的SCC敏感性.结果表明,当电位位于-780 mV至-300 mV范围时,SSRT试样总是以韧性断裂形式在镍基合金焊缝中部发生断裂.当电位升到-200 mV至+200 mV范围时,试样发生显著的SCC脆断,A508/52M界面区周围是该焊接件最脆弱的部位,在该界面和附近的A508热影响区发生穿晶应力腐蚀破裂(TGSCC),在紧邻界面的镍基合金焊缝薄层发生沿晶应力腐蚀破裂(IGSCC).讨论了破裂机理和实验结果的工程意义.