本文關(guān)鍵詞：交變載荷條件下NC30Fe合金微動(dòng)磨損特性研究　出處：《西南交通大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：蒸汽發(fā)生器傳熱管是核電熱交換設(shè)備關(guān)鍵部件,其微動(dòng)磨損已嚴(yán)重影響核電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。開展交變載荷下不同環(huán)境中傳熱管微動(dòng)磨損試驗(yàn)研究,不僅對(duì)于探索特殊工況下的復(fù)雜微動(dòng)磨損特性和損傷機(jī)理具有重要意義,而且也能為核電設(shè)備安全運(yùn)行提供理論支持和實(shí)踐指導(dǎo)。 本文選擇NC30Fe合金和Incone1690合金分別與實(shí)心圓柱對(duì)磨副1Crl3進(jìn)行交變載荷條件下的微動(dòng)磨損試驗(yàn)。試驗(yàn)條件如下：切向位移幅值為100μm、150μm、200μm；切向微動(dòng)頻率為2Hz;循環(huán)次數(shù)為20000次；法向額定載荷為20N、50N和100N；法向激振力為Fn1=16sincot(N);法向激振頻率fn為10Hz和50Hz;試驗(yàn)環(huán)境為25℃(air)、300℃(air)和300℃(N2)。在試驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,結(jié)合光學(xué)顯微鏡(OM)、3D/2D雙模式形貌儀、掃描電子顯微鏡(SEM)等微觀分析手段,揭示了交變載荷條件下NC30Fe合金和Incone1690合金的微動(dòng)運(yùn)行特性和損傷機(jī)理,獲得的主要結(jié)論如下： (1)相同條件下微動(dòng)表面損傷特性比較分析,發(fā)現(xiàn)NC30Fe合金磨痕表面損傷嚴(yán)重,呈塊狀剝落出現(xiàn)較大的剝落坑；Incone1690合金磨痕表面損傷相對(duì)較輕,合金表面磨損形貌呈片狀剝落,出現(xiàn)較小的剝落坑。 (2)相同條件下微動(dòng)剖面損傷特性比較分析,發(fā)現(xiàn)Incone1690合金磨痕剖面磨屑層比NC30Fe合金厚,可以充分吸收交變激振能量,對(duì)磨屑層下層材料起到較好的緩沖保護(hù)作用,因此Incone1690合金所受累積損傷較小,磨痕表面疲勞剝落作用程度相對(duì)輕微。 (3)用Ansys對(duì)兩接觸體有限元數(shù)值分析,研究靜載荷和動(dòng)載荷(交變載荷條件)兩種工況下圓管接觸表面及其表面下相同點(diǎn)的Mises應(yīng)力狀況,發(fā)現(xiàn)動(dòng)載荷材料Mises應(yīng)力幅值比靜載荷大。 (4)在交變載荷條件下,材料所受交變應(yīng)力幅值大,吸收交變激振能量后熱擾動(dòng)作用明顯,材料累積損傷嚴(yán)重,圓管接觸表面下某一深度處微裂紋易萌生和擴(kuò)展最終導(dǎo)致材料剝落形成剝落坑,從而疲勞剝落現(xiàn)象明顯,疲勞剝落成為磨損中后期主要損傷形式。
[Abstract]:The heat transfer pipe of steam generator is the key part of nuclear power heat exchange equipment . Its fretting wear has seriously affected the safety operation of nuclear power system . The fretting wear test of NC30Fe alloy and Incone1690 alloy under the condition of alternating load is studied . The experimental conditions are as follows : the tangential displacement amplitude is 100 渭m , 150 渭m , 200 渭m , the tangential fretting frequency is 2 Hz , the number of cycles is 20000 times , the normal load is 20 N , 50 N and 100N , the normal excitation frequency fn is 10 Hz and 50 Hz , and the experimental environment is 25 鈩，

本文編號(hào)：1427182