冷却剂环境对压水堆核电站关键设备材料疲劳寿命的影响

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前言 4
目录 10
第1章 核电厂常用基材概述 14
1.1 核电站概述 14
1.2 压水堆一回路主设备常用材料 15
1.3 反应堆本体用材料 17
1.3.1 反应堆压力容器用材料 17
1.3.2 堆芯燃料包壳材料 17
1.3.3 堆内构件用材料 18
1.3.4 控制棒驱动机构用材料 19
1.4 主管道用奥氏体不锈钢材料 19
1.5 稳压器用材料 20
1.6 蒸汽发生器用材料 21
1.6.1 蒸汽发生器本体用材料 21
1.6.2 蒸汽发生器传热管用材料 22
1.7 反应堆冷却剂泵用材料 22
第2章 核电厂常用焊接材料概述 24
2.1 焊接材料的相关要求 24
2.1.1 简介 24
2.1.2 化学分析试验 25
2.1.3 力学性能试验 26
2.1.4 δ铁素体含量的测定 27
2.2 核电厂主设备用低合金钢焊接材料 28
2.2.1 低合金钢简介 28
2.2.2 焊条电弧焊焊接用低合金钢焊条 29
2.2.3 气体保护焊用低合金钢焊丝及填充丝 30
2.2.4 埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂 30
2.3 核电厂主设备用不锈钢焊接材料 32
2.3.1 不锈钢简介 32
2.3.2 焊条电弧焊用不锈钢焊条 32
2.3.3 气体保护焊用不锈钢实心焊丝 33
2.3.4 堆焊用不锈钢焊丝（焊带）和焊剂 34
2.4 核电厂主设备用镍基合金焊接材料 35
2.4.1 镍及镍基合金简介 35
2.4.2 镍基合金焊条 36
2.4.3 镍基合金焊丝 36
第3章 核电厂关键设备材料服役环境 38
3.1 引言 38
3.2 一回路水化学 38
3.3 二回路水化学 42
3.4 水化学监测 45
3.5 水化学环境下的腐蚀及其选材 46
第4章 核电厂材料疲劳及疲劳分析 47
4.1 金属材料的疲劳破坏 47
4.2 核电厂疲劳设计 48
4.2.1 ASME规范要求 48
4.2.2 ASME规范疲劳分析方法 49
4.2.3 ASME规范疲劳设计曲线 51
第5章 冷却剂环境对压水堆核电厂设备疲劳寿命的影响 53
5.1 问题背景 53
5.2 各国对环境影响疲劳的研究 54
5.2.1 日本EAF研究现状 55
5.2.2 美国EAF研究现状 57
5.2.3 法国EAF研究现状 61
5.2.4 其他国家EAF研究现状 64
5.2.5 我国EAF研究现状 64
第6章 冷却剂环境下影响疲劳寿命的参数 66
6.1 碳钢和低合金钢 66
6.1.1 应变速率 66
6.1.2 应变幅值 67
6.1.3 温度 67
6.1.4 溶解氧 68
6.1.5 水的电导率 69
6.1.6 钢中含硫量 69
6.1.7 持续时间 70
6.1.8 流速 70
6.1.9 表面加工状态 70
6.1.10 炉批多样性 72
6.1.11 环境疲劳修正因子Fen 72
6.2 锻造和铸造奥氏体不锈钢 73
6.2.1 应变速率 73
6.2.2 应变幅值 74
6.2.3 温度 74
6.2.4 溶解氧 75
6.2.5 水的电导率 75
6.2.6 材质的热处理 75
6.2.7 持续时间 76
6.2.8 水流速 77
6.2.9 表面加工状态 78
6.2.10 炉批多样性 78
6.2.11 环境疲劳修正因子Fen 78
6.3 镍铬铁合金 79
6.3.1 关键参数的影响 79
6.3.2 环境疲劳修正因子 81
第7章 疲劳试验系统及设备 82
7.1 总体设计 82
7.2 详细设计 84
7.2.1 疲劳试验机的选择 84
7.2.2 高压釜及托台设计 84
7.2.3 疲劳样品夹具设计 86
7.2.4 加载轴及轴套设计 87
7.2.5 高温高压循环水DO控制与监测 88
7.2.6 其他辅助构件 89
7.2.7 高温高压水原位应变测量系统 90
7.2.8 控制系统及数据采集系统 93
7.3 安装和调试 93
7.4 高温高压水环境疲劳试验装置 93
第8章 疲劳试验及试验大纲 95
8.1 试验标准 95
8.2 疲劳试验样品 95
8.3 疲劳试验系统 96
8.4 试验大纲 97
8.5 试验参数 99
第9章 低合金钢材料环境影响疲劳试验 100
9.1 试验材料及取样 100
9.2 试验装置及设备 102
9.2.1 高温高压循环水腐蚀疲劳试验系统 102
9.2.2 体式显微镜 102
9.2.3 金相显微镜 102
9.2.4…