Inconel690合金管在常壓去離子水介質(zhì)中切向微動(dòng)磨損研究.pdf

1、在核電系統(tǒng)中，蒸汽發(fā)生器(SG)是關(guān)鍵設(shè)備之一，由于蒸汽發(fā)生器二次側(cè)受到高溫高壓水蒸氣引起的流致振動(dòng)和熱循環(huán)作用，導(dǎo)致傳熱管與抗振條（或支撐板）接觸處產(chǎn)生微動(dòng)損傷（微動(dòng)磨損和微動(dòng)疲勞），傳熱管因材料磨損而減薄，從而其使用壽命顯著降低。因此，提高Inconel690合金傳熱管抗微動(dòng)磨損性能，研究其在水介質(zhì)中的切向微動(dòng)磨損特性和損傷機(jī)理，對(duì)研究核電蒸汽發(fā)生器關(guān)鍵材料的服役行為有指導(dǎo)意義，也能豐富和發(fā)展微動(dòng)摩擦學(xué)基礎(chǔ)理論。
　　本文的研

2、究對(duì)象為國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口Inconel690合金傳熱管，對(duì)摩副選用405不銹鋼抗振條，采用管/塊線接觸方式展開(kāi)研究。分別在PLINT TE77切向微動(dòng)磨損試驗(yàn)機(jī)上開(kāi)展不同溫度（室溫，60℃和90℃）去離子水介質(zhì)下的低頻大位移切向微動(dòng)磨損試驗(yàn);在MFF-3000電磁振動(dòng)微動(dòng)疲勞與磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行室溫去離子水介質(zhì)下的高頻小位移切向微動(dòng)磨損試驗(yàn)。在切向微動(dòng)運(yùn)行行為分析的基礎(chǔ)上，采用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、電子能譜(EDX)和三

3、維光學(xué)輪廓儀等微觀分析手段對(duì)磨損區(qū)域進(jìn)行了分析和研究，揭示了兩種Inconel690合金傳熱管的切向微動(dòng)磨損特性和損傷機(jī)理。得到如下結(jié)論:
　　1.低頻大位移下Inconel690合金傳熱管的切向微動(dòng)運(yùn)行特性及損傷機(jī)理研究(i)所有的摩擦力-位移(Ft-D)曲線均呈平行四邊型，即微動(dòng)主要通過(guò)相對(duì)滑移來(lái)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)所有參數(shù)的微動(dòng)運(yùn)行均處于滑移區(qū)。
　　(ii)在不同溫度去離子水介質(zhì)中，進(jìn)口Inconel690合金傳熱管比國(guó)產(chǎn)In

4、conel690合金傳熱管磨損嚴(yán)重，其中兩種材料的微動(dòng)磨損機(jī)制均為磨粒磨損和剝層。在滑移區(qū)，當(dāng)載荷和位移幅值一定時(shí)，隨著介質(zhì)溫度的升高，氧化程度加劇，磨損率增大，磨損加劇;當(dāng)載荷和水介質(zhì)溫度一定時(shí)，位移幅值增大，磨損率增大，磨損加劇。
　　2.高頻小位移下Inconel690合金傳熱管的切向微動(dòng)運(yùn)行特性及損傷機(jī)理研究(i)在室溫去離子水介質(zhì)中，不同法向載荷和位移幅值下，發(fā)現(xiàn)2種類(lèi)型的微動(dòng)動(dòng)力學(xué)曲線:橢圓型和平行四邊形型;在本研究中