双相不锈钢循环微变形行为的原位试验研究

对双相不锈钢开展拉伸和应力循环控制下的原位试验研究,选择特征区域对其局部微变形行为的产生、分布和演化进行了研究和讨论.结果表明:双相不锈钢在较低的载荷作用下内部出现明显的应变梯度,随着拉伸载荷或循环周次的增长,其局部微应变不断增加,最大应变在奥氏体相、小晶粒、狭窄晶粒和不平整的晶界区不断汇集,同一时刻的局部最大微应变远大于宏观应变;循环载荷作用下双相不锈钢在微观尺度产生了局部微棘轮变形效应,微棘轮应变随着循环周次的增加不断累积,其增长速度逐渐降低并趋于饱和;随着循环周次的增加,最大微棘轮变形区逐渐扩展、联通形成大塑性变形带,晶粒走向呈45°方向时,变形带贯穿两相向垂直加载方向发展,而晶粒呈树根状走向时,由于受到两相交互和铁素体的阻碍作用,微棘轮变形带主要集中在奥氏体中沿着奥氏体晶粒走向发展.

一种基于固有频率的小支管裂纹损伤评价方法

核电站管系中约三分之一的管道为小支管,在服役期间其振动现象十分普遍,往往导致振动疲劳失效。为了有效识别含裂纹小支管结构损伤扩展情况,及时诊断其安全状态,利用有限元软件ANSYS分析含裂纹小支管固有频率随裂纹扩展的变化规律。研究结果表明管道直径越小,裂纹损伤对其固有频率的影响越明显;对于同一小支管,裂纹越深,固有频率变化越明显;由此建立小支管裂纹损伤与固有频率变化的对应关系。搭建实验台开展试验,验证悬臂小支管在产生裂纹前后以及裂纹扩展过程中固有频率的变化规律,试验结果与数值模拟结果很好吻合,证明了基于固有频率的小支管裂纹损伤识别方法的可靠性。该研究可为小支管裂纹监测提供必要的理论参考。

疲劳损伤对核电汽轮机焊接转子接头应力腐蚀开裂敏感性的影响

采用慢应变速率拉伸试验(SSRT)研究了不同程度疲劳损伤对核电汽轮机焊接转子接头应力腐蚀开裂敏感性的影响,利用扫描电子显微镜等观察手段讨论了疲劳损伤对汽轮机焊接接头应力腐蚀开裂敏感性和二次裂纹的作用机理.结果表明,疲劳损伤增强了核电汽轮机焊接转子接头应力腐蚀开裂敏感性.此外,疲劳损伤的作用使空气中试样的塑性提高而在腐蚀溶液中塑性降低,也影响了试样内部二次裂纹的产生和扩展.

核电汽轮机焊接转子接头在氯离子环境中的电偶腐蚀行为

为了研究焊接接头的尺寸效应对焊接接头的电偶腐蚀行为的影响,采用宏观电化学、微区电化学(SVET)、浸泡试验等试验研究了25Cr2Ni2MoV转子钢焊接接头在氯离子溶液中的电偶腐蚀行为.结果表明,焊缝的腐蚀电位最低,腐蚀电流密度最大,焊缝区作为阳极优先发生腐蚀,而母材和热影响区作为阴极区被保护.进一步运用三维形貌仪(IFM)和扫描电镜(SEM)观察腐蚀表面形貌,发现随着焊接接头尺寸的增加电偶腐蚀效应更显著,但是当接头尺寸增大到一定程度后,电偶腐蚀效应又有所减弱.

Al_2O_3-SiC复合涂层的制备及性能研究

采用大气等离子喷涂方法制备了不同SiC晶须含量的Al_2O_3-SiC复合涂层,研究了晶须含量对涂层的微观结构、硬度和弹性模量等的影响。结果表明:随着喷涂粉末中SiC晶须的含量增大,Al_2O_3-SiC复合涂层的孔隙率增加,而涂层的显微硬度降低。随着与涂层/基体结合面距离的增加,涂层的显微硬度呈现先增加后降低的趋势。纳米压痕的测试表明,随压痕深度增加,涂层的弹性模量先增大后降低,最后趋于稳定。在现有的研究范围内,SiC晶须含量为10%的复合涂层的韧性优于5%和15%的复合涂层。