壓水堆核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管是有放射性的一回路系統(tǒng)和無放射性的二回路系統(tǒng)的交界面。管內(nèi)高溫水流致振動和壓力變動導(dǎo)致傳熱管與其支撐部件之間產(chǎn)生微動磨損,造成傳熱管的減薄甚至破裂,極大地威脅核電安全。因此,開展傳熱管微動磨損行為及損傷機理的研究,不僅對延長傳熱管的使用壽命,提高核電站的運行效率和安全性具有重要意義,而且能為核電設(shè)備抗微動損傷設(shè)計提供理論支撐和工程實踐指導(dǎo)。本文以核級Inconel 690TT(thermally treated)合金為研究對象,在不同環(huán)境(常溫大氣、高溫大氣、高溫可控氧含量以及高溫高壓純水)下,系統(tǒng)地研究了材料的微動磨損行為及微觀損傷機理。同時,結(jié)合光學(xué)顯微鏡、白光形貌儀、激光共焦掃描顯微鏡、掃描電子顯微鏡、電子能譜、X射線光電子能譜、拉曼光譜、聚焦離子束以及透射電子顯微鏡等分析手段,對微動運行區(qū)域特性、摩擦系數(shù)和磨損量、磨痕亞表面的梯度組織演變、裂紋萌生和擴展進行了細致地分析,建立了微動磨損過程中梯度組織演變模型,取得如下主要結(jié)論:(1)常溫大氣環(huán)境:位移幅值的增加以及徑向力的減少均促使微動運行區(qū)域特性由部分滑移區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌蠀^(qū),最終轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆茀^(qū)。在部分...

【文章頁數(shù)】：188 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
縮寫清單
1 引言
2 文獻綜述
    2.1 微動摩擦學(xué)
        2.1.1 微動的基本概念
        2.1.2 微動的分類
        2.1.3 微動摩擦學(xué)的發(fā)展歷程
        2.1.4 微動圖理論
        2.1.5 微動損傷的微觀機理
        2.1.6 微動的主要影響因素
    2.2 核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管
        2.2.1 蒸汽發(fā)生器傳熱管的材料演變
        2.2.2 蒸汽發(fā)生器傳熱管的支撐方式
    2.3 核電站中微動的研究背景及發(fā)展現(xiàn)狀
        2.3.1 核電站中微動的研究背景
        2.3.2 蒸汽發(fā)生器傳熱管微動磨損的研究現(xiàn)狀
    2.4 目前研究存在的問題
    2.5 研究目的、內(nèi)容及創(chuàng)新點
        2.5.1 研究目的
        2.5.2 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        2.5.3 創(chuàng)新點
3 研究方案
    3.1 摩擦副材料
    3.2 微動磨損試驗設(shè)備及其參數(shù)設(shè)置
        3.2.1 常溫大氣、高溫大氣、可控氣氛(N₂)環(huán)境試驗設(shè)備
        3.2.2 高溫高壓水環(huán)境試驗設(shè)備
        3.2.3 微動試驗參數(shù)
    3.3 實驗分析及表征方法
4 常溫大氣環(huán)境下Inconel 690TT的微動磨損特性研究
    4.1 位移幅值對微動磨損行為及損傷機理的影響
        4.1.1 位移幅值對微動磨損行為的影響
        4.1.2 位移幅值對微動磨損機制的影響
        4.1.3 分析和討論
    4.2 微觀損傷機理
        4.2.1 表面形貌
        4.2.2 梯度納米結(jié)構(gòu)
        4.2.3 分析和討論
    4.3 徑向力對微動磨損行為及損傷機理的影響
        4.3.1 徑向力對微動磨損行為的影響
        4.3.2 徑向力對微動磨損機制的影響
        4.3.3 分析和討論
    4.4 本章小結(jié)
5 高溫大氣環(huán)境下Inconel 690TT的微動磨損特性研究
    5.1 位移幅值對微動磨損行為和損傷機理的影響
        5.1.1 分析和討論
    5.2 材料轉(zhuǎn)移作用下部分滑移區(qū)的損傷機制
        5.2.1 分析和討論
    5.3 納米晶結(jié)構(gòu)釉質(zhì)層的組織演變
        5.3.1 分析和討論
    5.4 本章小結(jié)
6 高溫可控氧含量下Inconel 690TT的微動磨損特性研究
    6.1 氧含量對微動磨損行為的影響
    6.2 氧含量對微動磨損機理的影響
    6.3 分析和討論
    6.4 本章小結(jié)
7 高溫高壓水環(huán)境下Inconel 690TT的微動磨損特性研究
    7.1 徑向力和頻率對微動磨損行為的影響
        7.1.1 分析和討論
    7.2 微觀損傷機制
        7.2.1 梯度納米結(jié)構(gòu)
        7.2.2 材料轉(zhuǎn)移作用下的梯度納米結(jié)構(gòu)
        7.2.3 分析和討論
    7.3 溶解氧對微動磨損特性的影響
        7.3.1 分析和討論
    7.4 本章小結(jié)
8 主要結(jié)論及工作展望
    8.1 主要結(jié)論
    8.2 工作展望
參考文獻
作者簡歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3863311