核电设备制造中落锤试验的影响因素

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1、Ｖｏｌ．５１Ｎｏ．４工程与试验ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ＆ＴＥＳＴＤｅｃ．２０１１核电装备制造中落锤试验的影响因素刘钊，朱喜斌，吉宏林，王鑫（中广核苏州热工研究院设备监理中心，江苏苏州２１５００４）摘要：落锤试验是核电装备制造中对材料进行检测和评判的一种重要方法。本文分析了试样尺寸、试样焊接、过程控制和结果判定四类影响落锤试验的因素，可在今后的试验过程中进行控制，使测试结果达到稳定准确。关键词：落锤试验；ＡＳＴＭＥ２０８；ＮＤＴ；试样中图分类号：ＴＧ１１５．５＋６文献标识码：Ｂｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－３４０７．２０１１．０４．００９Ｉ

2、ｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇＦａｃｔｏｒｓｏｆＤｒｏｐ－ＷｅｉｇｈｔＴｅｓｔｆｏｒＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅｏｆＮｕｃｌｅａｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔＬｉｕＺｈａｏ，ＺｈｕＸｉｂｉｎ，ＪｉＨｏｎｇｌｉｎ，ＷａｎｇＸｉｎ（ＥｑｕｉｐｍｅｎｔＳｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，ＳｕｚｈｏｕＮｕｃｌｅａｒＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｕｚｈｏｕ２１５００４，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｒｏｐ－ｗｅｉｇｈｔｔｅｓｔｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｍｅｔｈｏｄｆｏｒｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｏｆｎｕｃｌｅａｒｅｑｕｉｐｍｅｎｔｔｏｔ

3、ｅｓｔａｎｄｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｆｏｕｒｋｉｎｄｓｏｆｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｆｄｒｏｐ－ｗｅｉｇｈｔｔｅｓｔ，ｓｕｃｈａｓｓｐｅｃｉｍｅｎｓｉｚｅ，ｓｐｅｃｉｍｅｎｗｅｌｄ，ｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌ，ｒｅｓｕｌｔｄｅｃｉｓｉｏｎ，ａｒｅａｎａ－ｌｙｚｅｄ．Ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｃｏｎｔｒｏｌｓｈｏｕｌｄｂｅｄｏｎｅｔｏｇｅｔｔｈｅａｃｃｕｒａｔｅａｎｄｓｔｅａｄｙｔｅｓｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｒｏｐ－ｗｅｉｇｈｔｔｅｓｔ；ＡＳＴＭＥ２０８；ＮＤＴ；ｓｐ

4、ｅｃｉｍｅｎ定的基准无延性转变温度ＲＴＮＤＴ都是工程结构防断１引言裂设计重要的定量判据，不仅代表材料防脆断倾向，而且是进行弹塑性力学评价的重要指标参数，对核随着我国核电装机容量的逐年增多及核电装备电站重要部件的评价起重要作用。因此，本文就核国产化脚步的加快，核电装备的安全性、可靠性已经电设备制造过程中使用落锤试验法测定ＮＤＴ温度成为制造厂、业主及社会广泛关注的问题。特别是的几种常见问题进行分析和探讨。反应堆压力容器各部件，长期在高温、高压、强辐照的环境下工作，为保证设备受中子辐照后不产生脆２试验概述断，提高安全性，在制造过程中准确测定材料的无塑性转变（Ｎ

5、ＤＴ）温度显得尤为重要。目前我国在采购核电站主回路设备时，无论是按落锤试验是用来研究具有温度转变行为的铁素ＲＣＣ规范建造的二代改进型ＣＰＲ１０００堆型还是按体结构钢抗脆性断裂性能的一种工程试验方法，在ＡＳＭＥ规范建造的三代ＡＰ１０００堆型中，凡是核一级电力、化工、船舶、桥梁、海洋工程等领域已经得到了部件均要求进行落锤试验，涉及到与落锤试验有关的普遍重视和广泛应用。通过该试验可以获得材料在标准主要有我国的ＧＢ／Ｔ６８０３、法国的ＲＣＣ－ＭＣ１２３０含有微小尖锐裂纹和动态屈服加载条件下发生脆性和美国的ＡＳＴＭＥ２０８。其中，ＲＣＣ－ＭＣ１２３０要求参断裂的最

6、高温度，即无塑性转变温度（ＴＮＤＴ）。ＴＮＤＴ照ＡＳＴＭＥ２０８标准进行落锤试验。的测定以及在ＴＮＤＴ的基础上结合冲击试验结果确落锤试验是在单一的冲击载荷下对给定材料的［收稿日期］２０１１－１１－１３［作者简介］刘钊（１９８３－），男，内蒙古赤峰人，硕士，主要研究方向：核电大型铸锻件制造工艺。电子信箱：ｌｉｕｚｈａｏ９１７＠１６３．ｃｏｍ。·３４·Ｎｏ．４２０１１刘钊，等：核电装备制造中落锤试验的影响因素一系列试样，在选定的温度序列进行试验，来测定试号１６ＭＮＤ５和１８ＭＮＤ５钢为例，并根据具体的采样断裂时的最高温度。冲击载荷由一个有导向的、购技术规范要

7、求，落锤试验一般采用Ｐ－３试样。可自由落下的锤头提供，根据被检钢种的屈服强度，相关规范中要求的具体尺寸见图１和表１所示。该锤头可提供３５０Ｊ－１６５０Ｊ的冲击能量。通常的试验顺序为：在试样的准备和温度调节完成后，初始的落锤试验在一个估计接近ＮＤＴ温度的试验温度下进行（需要操作人员对材料性能有一定了解）。根据第一次的试验结果，其他试样的试验应在适当的温度间隔下进行，以确定断裂和未断裂行为之间的界限在５℃以内。在这些连续的最小不断裂温度下进行重复试验可以确定在这个温度下的不断裂行为。３落锤试验影响因素分析３．１试样尺寸图１Ｐ－３型落锤试样示意图以目前广泛应用

8、在核电锻件制造领域的法国牌表１Ｐ－３型落锤试样尺寸表标准／规范厚度Ｔ宽度Ｗ长度Ｌ