应变速率对304L焊接件应力腐蚀开裂行为的影响

采用慢应变速率拉伸试验方法（SSRT）,研究了在氯离子和充氧环境下不同应变速率对304L焊接件在模拟一回路高温高压硼锂水介质中应力腐蚀开裂的影响。结果表明：当应变速率较高时（1~4.17×10-5s-1）,主要表现为材料的机械拉伸性能。当应变速率较低时（4.17×10-6~8.33×10-8s-1）,主要为脆性断裂。304L焊接件的应力腐蚀敏感性随着应变速率的降低而逐步增加,当应变速率为4.17×10-7s-1时,304L焊接件的应力腐蚀敏感指数达到最大值37.4%,进一步降低应变速率为8.33×10-8s-1时,应力腐蚀敏感指数几乎不变,但是至断时间却从116.7 h增加到584 h。当应变速率为4.17×10-6s-1时,对材料的应力腐蚀敏感性区分度较高,且试验时间长短合理。大部分断口位于焊缝和热影响区,在拉伸试验过程中,焊缝和热影响区发生了巨大形变,能观察到大量滑移带,焊缝和热影响区是整个焊接件的薄弱环节。

堆内构件304L焊接件在空气饱和氧与氯离子环境中的应力腐蚀开裂

采用高温高压慢应变速率拉伸试验方法（SSRT）,研究了不同氯离子浓度和饱和氧环境对堆内构件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：随着氯离子含量（1-50mg/L）的增加,304L焊接件应力腐蚀敏感性的一般趋势是增加。当只有氧没有氯离子时,焊接件样品完全为机械韧性断裂,断面氧的含量极低。而饱和氧＋氯离子条件时,氯离子的存在显然提高了断面氧的含量。当氯离子的浓度为1-5mg/L时,断面没有观察到脆断区,应力腐蚀敏感性的差异可能主要来自焊接件自身。当氯离子浓度由10mg/L增加到20mg/L时,脆断区面积所占比率由36%增加至48%。进一步增加氯离子浓度至50mg/L时,脆断区面积并没有一直增加,而是稍微有些下降,相应的应力腐蚀敏感性也有些下降。慢应变速率拉伸试验的结果与断面观察的结果一致。能量散射X-射线谱（EDS）分析表明脆断区氧含量明显高于韧窝区,韧窝区表面分布着直径200nm至800nm的氧化物颗粒,较小颗粒呈球形,较大颗粒呈立方体形。

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。