蒸汽发生器传热管690合金高温腐蚀性能研究

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1、上海交通大学工学硕士学位论文蒸汽发生器传热管690合金高温腐蚀性能研究硕士研究生：段振刚学号：1120209362导师：张乐福副教授副导师：石秀强研究员级高工申请学位：工学硕士学科：核能与核技术工程所在单位：机械与动力工程学院答辩日期：2015年1月授予学位单位：上海交通大学DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheMasterDegreeofEngineeringHIGH-TEMPERATURECORROSIONBEHAVIORSOFALLOY690HEATEXCHANGETUBE

2、FORSTEAMGENERATORSCandidate：ZhengangDUANStudentID:1120209362Supervisor：Prof.LefuZHANGAssistantSupervisor:Prof.XiuqiangSHIAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringNuclearEnergyandNuclearSpeciality：TechnologyEngineeringAffiliation：SchoolofMechanicalEngineeringDateofDefence：Jan

3、,2015Degree-Conferring-Institution：ShanghaiJiaoTongUniversity上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人求担。学位论文作者签名：ifq曰期辨M月冲上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规疋，冋

4、意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密k(请在以上方框内打“V”）日期年q月的0日期:2〇(r年[月"^日上海交通大学工学硕士学位论文蒸汽发生器传热管690合金高温腐蚀性能研究摘要压水堆核电机组蒸汽发生器是最关键的核级设备之一，传热管的耐腐蚀性决定着其安全运行。本文通过模拟压水堆一二回路水环境，针对国产和进口690合金传热管进行

5、了高温高压水中的浸泡实验，研究了其均匀腐蚀行为，并采用SEM和XPS技术研究了690合金表面的氧化膜形貌和成分；在模拟一、二回路环境下研究了温度和溶解氧(DO)对690合金的电化学行为的影响；通过690合金的U型和C型试样，进行了在压水堆一回路水环境中长期浸泡应力腐蚀实验和在325℃、含10%NaOH的高温溶液中的4000h浸泡实验，以及通过在325℃、含10%NaOH的高温溶液中的慢应变拉伸实验，研究了690合金的抗应力腐蚀性能。均匀腐蚀实验结果表明：国产和进口三种690合金管在模拟压水堆一二回路中的均匀腐蚀速率均较低，在模拟一回路工况下的腐蚀速率

6、略高于二回路工况；在一二回路中均形成了由Cr2O3或者/和Nix,Fe1-x)Cr2O4组成内层和由Fe和Ni的氢氧化物和少量的NiFe2O4组成的外层的双层氧化膜。电化学实验结果表明，随着溶液温度的升高，690合金自腐蚀电位I上海交通大学工学硕士学位论文下降，自腐蚀电流增加，钝化区缩小；随着DO的升高，690合金自腐蚀电位往正方向移动，自腐蚀电流下降，钝化区缩小；在相同实验温度下，690合金在二回路水环境中比在一回路水环境中表现出更好的抗腐蚀性能；应力腐蚀实验结果表明，三种690合金管U型和C型试样经过长时间在模拟一回路工况浸泡后均未出现明显的SC

7、C裂纹；在慢应变速率拉伸实验中，三种690合金在纯水中的SCC敏感性不明显，而在10%NaOH溶液中的SCC敏感性较明显；进口管的屈服强度和抗拉强度最低，而延伸率最高，国产管的屈服强度和抗拉强度最高，但在碱性环境中的SCC敏感性最高。关键词：690合金，均匀腐蚀，高温电化学，应力腐蚀，XPS-II-上海交通大学工学硕士学位论文HIGH-TEMPERATURECORROSIONBEHAVIORSOFALLOY690HEATEXCHANGETUBEFORSTEAMGENERATORSABSTRACTUniformcorrosionrateandtheox

8、idefilmstructureofAlloy690inthesimulatedpressurizedwat