赵迪:乏燃料池用不锈钢焊接板的局部腐蚀行为论文

赵迪:乏燃料池用不锈钢焊接板的局部腐蚀行为论文

本文主要研究内容

作者赵迪(2019)在《乏燃料池用不锈钢焊接板的局部腐蚀行为》一文中研究指出:本论文采用化学浸泡和电化学等方法对核电厂乏燃料池用不锈钢覆面材料在若干相关环境中的点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀破裂(stress corrosion cracking,SCC)行为进行了研究。材料包括早期二代核电站常用的304L/ER316L奥氏体不锈钢焊接板(母材为304L,焊材为ER316L)和在建在研的三代核电站采用的S32101/ER2209双相不锈钢焊接板(母材为S32101,焊材为ER2209)的母材和接头部分,以及经过超声冲击处理(ultrasonic impact treatment,UIT)的焊接接头。选取的模拟环境分为两种:含2700 mg/L B3+的纯H3BO3溶液与含2700 mg/L B3++200 mg/L Cl-的混合溶液;此外,还有采用相关国标推荐的6%FeCl3和3.5%NaCl溶液进行标准测试。试验温度有30、40和60℃。主要研究工作和结论如下:1.采用FeCl3浸泡、多种环境中的极化曲线和电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)研究了两种焊接件的点蚀行为。(1)两种焊接件不同区域的点蚀抗力顺序为:焊缝区>母材区>热影响区。焊缝金属耐点蚀性能最优的主要原因应该是Cr、Mo、Ni含量较高,热影响区点蚀抗力较差的主要原因应该是显微组织不良;S32101/ER2209焊缝和母材的点蚀抗力优于304L/ER316L,但热影响区耐点蚀性能较差。上述钢种和焊缝间点蚀抗力的排序与按成分计算的点蚀抗力当量(pitting resistanc equivalent number,PREN)排序相符合。(2)在30,40和60℃含2700 mg/L B3+的纯H3BO3溶液中,两种焊接件在极化曲线测试中均无点蚀,而是在过钝化区和氧析出区发生了均匀腐蚀;当掺杂200 mg/L Cl-后,焊接件点蚀倾向增加,主要是母材区和热影响区发生点蚀;点蚀敏感性随温度升高而增大。(3)UIT对焊接件的耐点蚀性能无明显影响。2.采用FeCl3浸泡和临界电位法研究了两种焊接件的缝隙腐蚀行为。(1)同点蚀一样,两种焊接件不同区域的缝隙腐蚀抗力顺序为:焊缝区>母材区>热影响区;S32101/ER2209焊接件母材和热影响区的缝隙腐蚀抗力比304L/ER316L焊接件较差,前者焊缝区缝隙腐蚀抗力优于后者。(2)两种焊接件在30和40℃的含2700 mg/L B3+的纯H3BO3溶液中均未发生缝隙腐蚀,再钝化电位Erp>800 mVSCE。(3)UIT对焊接件的缝隙腐蚀抗力无明显影响。3.采用不锈钢硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法对两种不锈钢焊接件的抗晶间腐蚀性能进行了测试。(1)304L/ER316L焊接件的抗晶间腐蚀性能优于S32101/ER2209焊接件。304L/ER316L焊接件母材和焊接接头试验后均未产生晶间腐蚀裂纹,可能与其碳含量低有关;S32101/ER2209焊接件母材和焊接接头试验后均产生了晶间腐蚀裂纹,可能与其塑性较差及晶界的析出物有关。(2)UIT对两种焊接件的晶间腐蚀抗力无明显影响。4.采用四点弯曲和U型弯曲试验方法将两种焊接件的母材、原始焊态接头和超声冲击态接头在40℃含2700 mg/L B3++200 mg/L Cl-的溶液中试样分别浸泡100天和90天后,试样表面除发生了均匀腐蚀外,无SCC裂纹。5.可认为符合设计参数的纯硼酸溶液是足够好的服役环境,但当存在Cl-后,对焊接件抗各种局部腐蚀的性能会产生不同程度的负面影响,另外温度升高腐蚀倾向增大,因此乏燃料池在服役期间,应严格控制水温并监控水质,避免水温长时间过高以及水中杂质Cl-超标。

Abstract

ben lun wen cai yong hua xue jin pao he dian hua xue deng fang fa dui he dian an fa ran liao chi yong bu xiu gang fu mian cai liao zai re gan xiang guan huan jing zhong de dian shi 、feng xi fu shi 、jing jian fu shi he ying li fu shi po lie (stress corrosion cracking,SCC)hang wei jin hang le yan jiu 。cai liao bao gua zao ji er dai he dian zhan chang yong de 304L/ER316Lao shi ti bu xiu gang han jie ban (mu cai wei 304L,han cai wei ER316L)he zai jian zai yan de san dai he dian zhan cai yong de S32101/ER2209shuang xiang bu xiu gang han jie ban (mu cai wei S32101,han cai wei ER2209)de mu cai he jie tou bu fen ,yi ji jing guo chao sheng chong ji chu li (ultrasonic impact treatment,UIT)de han jie jie tou 。shua qu de mo ni huan jing fen wei liang chong :han 2700 mg/L B3+de chun H3BO3rong ye yu han 2700 mg/L B3++200 mg/L Cl-de hun ge rong ye ;ci wai ,hai you cai yong xiang guan guo biao tui jian de 6%FeCl3he 3.5%NaClrong ye jin hang biao zhun ce shi 。shi yan wen du you 30、40he 60℃。zhu yao yan jiu gong zuo he jie lun ru xia :1.cai yong FeCl3jin pao 、duo chong huan jing zhong de ji hua qu xian he dian hua xue zu kang pu (electrochemical impedance spectroscopy,EIS)yan jiu le liang chong han jie jian de dian shi hang wei 。(1)liang chong han jie jian bu tong ou yu de dian shi kang li shun xu wei :han feng ou >mu cai ou >re ying xiang ou 。han feng jin shu nai dian shi xing neng zui you de zhu yao yuan yin ying gai shi Cr、Mo、Nihan liang jiao gao ,re ying xiang ou dian shi kang li jiao cha de zhu yao yuan yin ying gai shi xian wei zu zhi bu liang ;S32101/ER2209han feng he mu cai de dian shi kang li you yu 304L/ER316L,dan re ying xiang ou nai dian shi xing neng jiao cha 。shang shu gang chong he han feng jian dian shi kang li de pai xu yu an cheng fen ji suan de dian shi kang li dang liang (pitting resistanc equivalent number,PREN)pai xu xiang fu ge 。(2)zai 30,40he 60℃han 2700 mg/L B3+de chun H3BO3rong ye zhong ,liang chong han jie jian zai ji hua qu xian ce shi zhong jun mo dian shi ,er shi zai guo dun hua ou he yang xi chu ou fa sheng le jun yun fu shi ;dang can za 200 mg/L Cl-hou ,han jie jian dian shi qing xiang zeng jia ,zhu yao shi mu cai ou he re ying xiang ou fa sheng dian shi ;dian shi min gan xing sui wen du sheng gao er zeng da 。(3)UITdui han jie jian de nai dian shi xing neng mo ming xian ying xiang 。2.cai yong FeCl3jin pao he lin jie dian wei fa yan jiu le liang chong han jie jian de feng xi fu shi hang wei 。(1)tong dian shi yi yang ,liang chong han jie jian bu tong ou yu de feng xi fu shi kang li shun xu wei :han feng ou >mu cai ou >re ying xiang ou ;S32101/ER2209han jie jian mu cai he re ying xiang ou de feng xi fu shi kang li bi 304L/ER316Lhan jie jian jiao cha ,qian zhe han feng ou feng xi fu shi kang li you yu hou zhe 。(2)liang chong han jie jian zai 30he 40℃de han 2700 mg/L B3+de chun H3BO3rong ye zhong jun wei fa sheng feng xi fu shi ,zai dun hua dian wei Erp>800 mVSCE。(3)UITdui han jie jian de feng xi fu shi kang li mo ming xian ying xiang 。3.cai yong bu xiu gang liu suan -liu suan tong fu shi shi yan fang fa dui liang chong bu xiu gang han jie jian de kang jing jian fu shi xing neng jin hang le ce shi 。(1)304L/ER316Lhan jie jian de kang jing jian fu shi xing neng you yu S32101/ER2209han jie jian 。304L/ER316Lhan jie jian mu cai he han jie jie tou shi yan hou jun wei chan sheng jing jian fu shi lie wen ,ke neng yu ji tan han liang di you guan ;S32101/ER2209han jie jian mu cai he han jie jie tou shi yan hou jun chan sheng le jing jian fu shi lie wen ,ke neng yu ji su xing jiao cha ji jing jie de xi chu wu you guan 。(2)UITdui liang chong han jie jian de jing jian fu shi kang li mo ming xian ying xiang 。4.cai yong si dian wan qu he Uxing wan qu shi yan fang fa jiang liang chong han jie jian de mu cai 、yuan shi han tai jie tou he chao sheng chong ji tai jie tou zai 40℃han 2700 mg/L B3++200 mg/L Cl-de rong ye zhong shi yang fen bie jin pao 100tian he 90tian hou ,shi yang biao mian chu fa sheng le jun yun fu shi wai ,mo SCClie wen 。5.ke ren wei fu ge she ji can shu de chun peng suan rong ye shi zu gou hao de fu yi huan jing ,dan dang cun zai Cl-hou ,dui han jie jian kang ge chong ju bu fu shi de xing neng hui chan sheng bu tong cheng du de fu mian ying xiang ,ling wai wen du sheng gao fu shi qing xiang zeng da ,yin ci fa ran liao chi zai fu yi ji jian ,ying yan ge kong zhi shui wen bing jian kong shui zhi ,bi mian shui wen chang shi jian guo gao yi ji shui zhong za zhi Cl-chao biao 。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自机械科学研究总院的赵迪,发表于刊物机械科学研究总院2019-07-31论文,是一篇关于核电站论文,乏燃料池论文,不锈钢论文,局部腐蚀论文,机械科学研究总院2019-07-31论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自机械科学研究总院2019-07-31论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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赵迪:乏燃料池用不锈钢焊接板的局部腐蚀行为论文
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