【摘要】：為研究核電站主管道316LN不銹鋼焊縫的熱老化,開展了316LN不銹鋼在400℃下15000h的加速熱老化實(shí)驗。采用TEM和HREM研究熱老化后焊縫微觀組織演變,利用沖擊實(shí)驗測定不同熱老化時間下焊縫夏比沖擊性能;以夏比沖擊功作為熱老化脆化參量,通過擬合法獲得了焊縫熱老化脆化動力學(xué)公式,利用熱老化動力學(xué)公式預(yù)測焊縫在實(shí)際運(yùn)行溫度下服役60年內(nèi)的夏比沖擊功變化。結(jié)果表明:經(jīng)1000h熱老化后焊縫中的鐵素體已經(jīng)發(fā)生了調(diào)幅分解,形成了富Fe的α相和富Cr的α′相,同時在鐵素體內(nèi)析出了G相;焊縫中鐵素體調(diào)幅分解和G相析出導(dǎo)致焊縫沖擊功隨時間延長而不斷下降;夏比沖擊功預(yù)測結(jié)果顯示在運(yùn)行25年內(nèi)沖擊功下降較快,隨后的運(yùn)行過程中下降過程趨緩。
【圖文】：

０００ｈ。表１３１６ＬＮ母材和ＳＳ３１６Ｌ焊絲化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)／％）Ｔａｂｌｅ１Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆ３１６ＬＮｂａｓｅｍｅｔａｌａｎｄＳＳ３１６ＬＮｆｉｌｌｅｒｗｉｒｅ（ｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎ／％）ＳｔｅｅｌＣｒＮｉＭｎＳｉＭｏＣＮＰＳＦｅ３１６ＬＮ１８．５０１２．３５１．９００．４５２．８５０．０１５０．１３００．０２００．０１５ＢａｌＳＳ３１６Ｌ１８．２４１２．０５１．７００．４０２．４９０．０１００．０３７０．０１３０．０１０Ｂａｌ圖１３１６ＬＮ不銹鋼焊縫顯微組織（ａ）蠕蟲狀鐵素體；（ｂ）針狀鐵素體Ｆｉｇ．１Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｔｙｐｅ３１６ＬＮｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｗｅｌｄ（ａ）ｖｅｒｍｉｃｕｌａｒｆｅｒｒｉｔｅ；（ｂ）ａｃｉｃｕｌａｒｆｅｒｒｉｔｅ圖２夏比沖擊樣品示意圖Ｆｉｇ．２ＳｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｓｈｏｗｉｎｇｔｈｅＣｈａｒｐｙｉｍｐａｃｔｓｐｅｃｉｍｅｎ１．３組織及性能測試采用ＴｅｃｎａｉＧ２Ｆ２０Ｓ－ＴＷＩＮ型透射電鏡（ＴＥＭ）觀察熱老化３１６ＬＮ焊縫微觀組織演變，ＴＥＭ樣品的制備過程如下：首先將熱老化前后焊縫研磨制成０．０８ｍｍ厚薄片，然后電解雙噴至穿孔。雙噴液體積比為硫酸∶甲醇＝１∶４，電壓為２０Ｖ，溫度為１０℃。從熱老化后的焊接接頭上切取標(biāo)準(zhǔn)的夏比沖擊樣品（圖２），，測量在不同熱老化時間后焊縫的室溫沖擊性能，采用掃描電鏡（ＳＥＭ）觀察沖擊試樣斷口形貌。２結(jié)果與分析２．１微觀組織圖３為３１６ＬＮ不銹鋼焊縫原始態(tài)以及４００℃分別２６

ｉＭｏＣＮＰＳＦｅ３１６ＬＮ１８．５０１２．３５１．９００．４５２．８５０．０１５０．１３００．０２００．０１５ＢａｌＳＳ３１６Ｌ１８．２４１２．０５１．７００．４０２．４９０．０１００．０３７０．０１３０．０１０Ｂａｌ圖１３１６ＬＮ不銹鋼焊縫顯微組織（ａ）蠕蟲狀鐵素體；（ｂ）針狀鐵素體Ｆｉｇ．１Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｔｙｐｅ３１６ＬＮｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｗｅｌｄ（ａ）ｖｅｒｍｉｃｕｌａｒｆｅｒｒｉｔｅ；（ｂ）ａｃｉｃｕｌａｒｆｅｒｒｉｔｅ圖２夏比沖擊樣品示意圖Ｆｉｇ．２ＳｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｓｈｏｗｉｎｇｔｈｅＣｈａｒｐｙｉｍｐａｃｔｓｐｅｃｉｍｅｎ１．３組織及性能測試采用ＴｅｃｎａｉＧ２Ｆ２０Ｓ－ＴＷＩＮ型透射電鏡（ＴＥＭ）觀察熱老化３１６ＬＮ焊縫微觀組織演變，ＴＥＭ樣品的制備過程如下：首先將熱老化前后焊縫研磨制成０．０８ｍｍ厚薄片，然后電解雙噴至穿孔。雙噴液體積比為硫酸∶甲醇＝１∶４，電壓為２０Ｖ，溫度為１０℃。從熱老化后的焊接接頭上切取標(biāo)準(zhǔn)的夏比沖擊樣品（圖２），測量在不同熱老化時間后焊縫的室溫沖擊性能，采用掃描電鏡（ＳＥＭ）觀察沖擊試樣斷口形貌。２結(jié)果與分析２．１微觀組織圖３為３１６ＬＮ不銹鋼焊縫原始態(tài)以及４００℃分別２６
【作者單位】： 中國核動力研究設(shè)計院反應(yīng)堆燃料及材料重點(diǎn)實(shí)驗室;
【基金】：國家科技重大專項項目(2011ZX06004-002)
【分類號】：TG142.71

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本文編號：2533281