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镍基690合金管子与管板焊接技术

动力工程学报 2016年第5期36卷 411-415页

作者：孙国辉邹迪婧谢彦武哈电集团(秦皇岛)重型装备有限公司河北秦皇岛066206

用试验方法研究了AP1000核电站蒸汽发生器镍基690合金管子与管板焊缝焊接工艺.采用全位置自动钨极惰性气体保护焊方法焊接,以95%Ar+5%H2作为焊接保护气体,对每条焊缝的焊接参数分区段设置并采用单层单道自熔焊接工艺,获得了满意的焊接... 详细信息

用试验方法研究了AP1000核电站蒸汽发生器镍基690合金管子与管板焊缝焊接工艺.采用全位置自动钨极惰性气体保护焊方法焊接,以95%Ar+5%H2作为焊接保护气体,对每条焊缝的焊接参数分区段设置并采用单层单道自熔焊接工艺,获得了满意的焊接接头质量.对使用不同焊接保护气体、不同焊接热输入焊接的管子管板焊缝截面进行宏观和微观检验.结果表明:焊接电参数相同,焊接保护气体不同,获得的有效焊喉尺寸不同;增大焊接热输入,会使管子管板焊缝根部发生裂纹的概率明显增大.

关键词：管子管板焊镍基690合金全位置TIG焊裂纹有效焊喉尺寸

基于KBRF算法的镍基690合金应力腐蚀裂纹扩展速率预测模型

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稀有金属材料与工程 2022年第4期51卷 1304-1311页

作者：梅金娜王鹏韩姚磊蔡振遆文新彭群家薛飞苏州热工研究院有限公司江苏苏州215004

镍基690合金广泛用于压水堆核电站核岛主设备关键部件及焊缝,高温高压水环境应力腐蚀开裂(SCC)是其潜在的失效机理。由于SCC行为影响因素多达二十余种,因此存在参数化模型预测精度不高的问题。本研究通过融合随机森林机器学习算法(rando... 详细信息

镍基690合金广泛用于压水堆核电站核岛主设备关键部件及焊缝,高温高压水环境应力腐蚀开裂(SCC)是其潜在的失效机理。由于SCC行为影响因素多达二十余种,因此存在参数化模型预测精度不高的问题。本研究通过融合随机森林机器学习算法(random forest,RF)与基于领域知识的MRP-386参数化模型,建立了镍基690合金SCC裂纹扩展速率KBRF(knowledge-based random forest)预测模型。结果表明,领域知识的引入增强了KBRF模型的鲁棒性,准确性较MRP-386参数化模型和RF等机器学习模型显著提高。模型将应用于中国压水堆核电站镍基690合金部件及焊缝在反应堆冷却剂中的应力腐蚀裂纹扩展工程预测。

关键词：镍基690合金应力腐蚀裂纹扩展机器学习 KBRF

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基于随机过程的镍基690合金点蚀建模方法

金属学报 2011年第9期47卷 1159-1166页

作者：周炳海翟子青同济大学机械工程学院上海201804 上海交通大学机械工程与动力学院上海200240

以随机过程理论为基础,结合实验数据和分析结果,提出了基于非齐次Poisson过程和非定态Gamma过程的点蚀萌发和生长建模方法,建立了一套系统的关于镍基690合金蒸汽发生器传热管点蚀失效的实验方法、建模方法和仿真方法.对由点蚀引起的镍基... 详细信息

以随机过程理论为基础,结合实验数据和分析结果,提出了基于非齐次Poisson过程和非定态Gamma过程的点蚀萌发和生长建模方法,建立了一套系统的关于镍基690合金蒸汽发生器传热管点蚀失效的实验方法、建模方法和仿真方法.对由点蚀引起的镍基690合金蒸汽发生器传热管破损失效的衰退过程进行了有效仿真,得到了不同工作环境下镍基690合金蒸汽发生器传热管的寿命概率分布.结果表明,在不考虑传热管内具体流体动力学和辐照因素的前提下,本文建立的点蚀引起的衰退过程模型可有效地模拟镍基690合金蒸汽发生器传热管的点蚀萌发和生长,对预测其寿命和制定相关的维修计划具有重要的参考价值.

关键词：镍基690合金点蚀随机过程过程建模 Monte Carlo模拟

镍基690合金在超纯水中常温下的电化学行为及高温高压下的腐蚀行为

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材料保护 2013年第10期46卷 37-39,6页

作者：张晖李成涛宋利君史庆峰王海卫任爱刘飞华李岩中核核电运行管理有限公司二厂浙江海盐314300 苏州热工研究院电站寿命管理研究中心江苏苏州215004

目前,国内对镍基690合金在超纯水中的腐蚀行为报道不多。利用动电位极化和电化学阻抗法研究了镍基690合金在常温超纯水中的电化学行为;利用扫描电镜、能谱和X射线衍射等方法研究了镍基690合金在高温高压超纯水中的腐蚀行为。结果表明:镍... 详细信息

目前,国内对镍基690合金在超纯水中的腐蚀行为报道不多。利用动电位极化和电化学阻抗法研究了镍基690合金在常温超纯水中的电化学行为;利用扫描电镜、能谱和X射线衍射等方法研究了镍基690合金在高温高压超纯水中的腐蚀行为。结果表明:镍基690合金在纯水中常温下具有较小的腐蚀电流密度和较大的阻抗,耐蚀性较好;镍基690合金在高温高压超纯水中浸泡4 400 h后,表面仅产生轻微腐蚀,腐蚀产物由双层钝化膜结构组成,外层富Ni内层富Cr,可有效抑制腐蚀反应的进一步发生,从而表现出优良的耐蚀性能。

关键词：镍基690合金超纯水常温电化学行为高温高压腐蚀行为

超声表面滚压工艺影响镍基690合金冲-切磨损行为的研究

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摩擦学学报（中英文） 2024年第7期44卷 985-995页

作者：尹美贵张磊尹海燕温州大学机电工程学院浙江温州325035

通过超声表面滚压技术(USRP)改善镍基690合金表面的粗糙度和硬化层,并探究该工艺对其冲-切磨损行为的影响机理.首先,采用USRP对镍基690合金表面进行强化处理,然后,基于可控能量式冲-切磨损试验装置,探究镍基690合金强化前后在不同冲-切... 详细信息

通过超声表面滚压技术(USRP)改善镍基690合金表面的粗糙度和硬化层,并探究该工艺对其冲-切磨损行为的影响机理.首先,采用USRP对镍基690合金表面进行强化处理,然后,基于可控能量式冲-切磨损试验装置,探究镍基690合金强化前后在不同冲-切变量下其磨损界面的动态响应行为与损伤机理.得出了USRP工艺可有效降低磨损界面的摩擦力和摩擦系数,降低冲切能耗,进而减少材料的磨损程度,此外,冲击或切向滑动速度的增加均会导致磨损界面所受冲击力和摩擦力的增大,并降低动能吸收率.

关键词：镍基690合金超声表面滚压冲-切磨损损伤机理

锌对镍基690合金均匀腐蚀影响的XPS分析

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原子能科学技术 2012年第3期46卷 268-271页

作者：姜苏青张乐福上海交通大学核科学与工程学院上海200240

在不加锌和加锌浓度为50ppb的两种模拟压水堆一回路水质环境下,对镍基690合金的腐蚀行为进行了研究。经过腐蚀浸泡1 500h后,用X射线光电子能谱(XPS)对其表面氧化膜结构进行深度分析。结果表明,Zn对内层氧化膜内的NiCr2O4和FeCr2O4中的Ni... 详细信息

在不加锌和加锌浓度为50ppb的两种模拟压水堆一回路水质环境下,对镍基690合金的腐蚀行为进行了研究。经过腐蚀浸泡1 500h后,用X射线光电子能谱(XPS)对其表面氧化膜结构进行深度分析。结果表明,Zn对内层氧化膜内的NiCr2O4和FeCr2O4中的Ni和Fe起到了置换作用,形成了ZnCr2O4。

关键词：镍基690合金加锌氧化膜均匀腐蚀 XPS

一回路注锌对镍基690合金管腐蚀及腐蚀产物释放的影响

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原子能科学技术 2024年第7期58卷 1514-1522页

作者：贺韶刘峰李玉龙夏润杰汪家梅张乐福中广核研究院有限公司广东深圳518000 上海交通大学核科学与工程学院上海200240

在模拟压水堆(PWR)一回路注锌浓度分别为0、10、40 ppb的高温水中,对镍基690合金管开展了长达3000 h的均匀腐蚀实验。采用失重法计算了其在不同阶段的腐蚀失重量和腐蚀产物释放量,获得了腐蚀动力学曲线,并计算了腐蚀速率和腐蚀产物释放... 详细信息

在模拟压水堆(PWR)一回路注锌浓度分别为0、10、40 ppb的高温水中,对镍基690合金管开展了长达3000 h的均匀腐蚀实验。采用失重法计算了其在不同阶段的腐蚀失重量和腐蚀产物释放量,获得了腐蚀动力学曲线,并计算了腐蚀速率和腐蚀产物释放速率。采用扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)等方法分析了氧化膜表面形貌、截面厚度及元素分布。结果表明,10 ppb Zn的注入即可使镍基690合金管的平均腐蚀速率下降约18%,腐蚀产物释放速率下降约14%;增加Zn浓度至40 ppb后,平均腐蚀速率和释放速率进一步得到抑制,均下降约35%。微观分析表明冷却剂中的Zn通过置换和填充作用,在镍基690合金管表面形成低溶解度的Zn(Cr,Fe)_(2)O_(4)尖晶石,提高了氧化膜的稳定性与致密性,阻碍了金属离子向外扩散以及氧离子向内扩散,进而显著降低镍基690合金管的腐蚀速率和腐蚀产物释放速率。

关键词：注锌镍基690合金均匀腐蚀 TEM

表面纳米化对镍基690合金抗腐蚀性能的影响

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表面纳米化对镍基690合金抗腐蚀性能的影响

作者：刘江江西理工大学

学位级别：硕士

压水堆核电站蒸汽发生器是核反应堆一、二回路的压力边界,服役于高温高压强腐蚀性的恶劣环境,故对其材料的性能要求特别高。其材质也从奥氏体304不锈钢、Inconel600合金、Incoloy 800合金等发展到目前被认为是最佳替代材料的镍基690合... 详细信息

压水堆核电站蒸汽发生器是核反应堆一、二回路的压力边界,服役于高温高压强腐蚀性的恶劣环境,故对其材料的性能要求特别高。其材质也从奥氏体304不锈钢、Inconel600合金、Incoloy 800合金等发展到目前被认为是最佳替代材料的镍基690合金。然而,由于长时间的服役,镍基690合金在腐蚀环境也会发生失效。为进一步延长核电站的服役时间,提高其安全性,降低运营成本,有必要提高镍基690合金的抗腐蚀性能。本文利用超声表面滚压设备对镍基690合金进行表面纳米化处理,并研究了纳米化前后镍基690合金在压水堆核电站二次侧环境中的抗腐蚀性能变化。主要研究内容和相关结果如下:(1)采用超声表面滚压方法在镍基690合金表面进行纳米化处理,选择0 mm、0.2mm、0.4 mm、0.6 mm等四种不同的压下量作为变量。结果表明,选择压下量为0.2 mm的加工参数时有利于平整样品表面,减小粗糙度,而随着压下量的继续增加,变形量超过了设备的平整能力,反而恶化了加工样品的表面质量,增加了样品的粗糙度。表面纳米化处理使690合金的XRD衍射峰发生了宽化,衍射峰的位置发生右移,并且随着压下量的增加这种现象更加明显。超声表面滚压处理提高了690合金的表面硬度,原样的硬度为180.2 HV,当压下量为0.2 mm时硬度提高到337.5 HV,提高近0.9倍,并且随着压下量的增加其硬度有小幅提升。故选择压下量为0.2 mm的实验样品作为后期研究对象,对其进行微观形貌观察,发现表面平均晶粒尺寸约为55 nm。(2)对表面纳米化前后的镍基690合金样品在ETA(乙醇胺,ethanolamine)、ETA+0.5M NaCl和ETA+0.5M NaSO这三种碱性溶液中进行常温的电化学腐蚀性能测试。开路电位测试结果表明,经过表面纳米处理后的镍基690合金在三种溶液中的开路电位都比原样要高,且表面纳米化样品在三种溶液中的电化学阻抗谱圆弧半径要大于未经处理的样品,极化曲线结果也表明,纳米化后的镍基690合金试样的自腐蚀电位比原样高,而腐蚀电流密度要低于原样,这表明表面纳米化处理提高了镍基690合金的抗腐蚀性能。(3)对超声表面滚压处理前后的镍基690合金进行常温浸泡和高温高压浸泡实验。在ETA+1M NaCl溶液中进行常温浸泡实验,时间为1000 h,结果表明,未经表面纳米化处理的镍基690合金样品经浸泡后表面发生沿晶腐蚀,且腐蚀现象十分严重,而纳米化后的镍基690合金则未发生沿晶腐蚀,腐蚀现象比原样要小很多。对纳米化前后的690合金试样在ETA和ETA+0.1M NaCl这两种溶液中进行60 min的高温高压浸泡腐蚀。在ETA溶液中,原样的腐蚀表面生成大量的大颗粒氧化物,而在纳米化试样表面的腐蚀现象则要轻微很多。在加入Cl腐蚀介质后,纳米化前后的镍基690合金表面都出现腐蚀坑和大量腐蚀产物,但未经处理的样品表面形成的腐蚀产物发生聚集,而纳米化后的镍基690合金样品表面产生的腐蚀产物则相对分散。这表明在常温浸泡和高温浸泡腐蚀试验中,表面纳米化样品都具有更好的耐腐蚀性。

关键词：镍基690合金表面纳米化二次侧电化学腐蚀高温腐蚀

690合金原始晶粒尺寸对晶界工程处理后晶界网络的影响

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金属学报 2011年第7期47卷 859-864页

作者：刘廷光夏爽李慧周邦新陈文觉上海大学材料研究所上海200072

利用电子背散射衍射(EBSD)和取向成像显微分析技术(OIM)研究了690合金原始晶粒尺寸对晶界工程(GBE)处理后晶界特征分布(GBCD)的影响.结果表明,原始晶粒尺寸对GBE处理提高低∑CSL晶界比例及控制晶界网络分布有明显的影响.在最终退火工艺... 详细信息

利用电子背散射衍射(EBSD)和取向成像显微分析技术(OIM)研究了690合金原始晶粒尺寸对晶界工程(GBE)处理后晶界特征分布(GBCD)的影响.结果表明,原始晶粒尺寸对GBE处理提高低∑CSL晶界比例及控制晶界网络分布有明显的影响.在最终退火工艺相同时,根据不同的原始晶粒尺寸,在GBE处理中需要采用不同的冷变形量,才能够获得最佳的晶界网络分布.可以利用参数"晶粒平均应变量"来表达原始晶粒尺寸和冷变形量共同影响GBE处理效果的综合作用.

关键词：镍基690合金晶界工程晶粒尺寸 ∑CSL晶界晶界网络