Page 30 - 理化检验-物理分册2022年第七期

罗 垚, 等: 国产 690TT 合金 U 形管弯管区性能测定

生器传热管在运行期间的检查结果也表明: 某些小弯 至少为 2h 外, 消应力热处理的其他要求与时效热

曲半 径 U 形 管 弯 管 区 存 在 缺 陷 [ 5 ] 。 为 此, 国 产 处理的要求相同。
690TT 合金 U 形管弯管区的性能测定对传热管的设 1.2 试验方法
计、 工程应用以及反应堆的安全运行都具有重要意 采用超声测厚仪测量弯管区外侧的壁厚。按照

义。笔者对国产蒸汽发生器690TT 合金 U 形管弯管 ASTM E112 — 2013 《 测定平均晶粒度的标准试验

区进行壁厚测量、 金相检验、 晶间腐蚀、 应力腐蚀、 残 方 法 》 和 ASTM E45 — 2018 Standard Test

余应力测试等试验, 并与直管区的性能进行对比。 Methods f orDeterminin g theInclusionContento f

Steel 对试样 进 行 金 相 检 验。按 照 ASTM A262 —
1 试验材料与方法
2015 《 检测奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感度的标准规
1.1 试验材料 程》 中的 C 法对试样进行晶间腐蚀试验。按照 GB /

试验采用国产 690TT 合金 U 形管, 其化学成 T17898 — 1999 《 不锈钢在沸腾氯化镁溶液中应力
分如表 1 所示。试样状态为时效热处理态弯管区、 腐蚀试验方法》 对试样进行应力腐蚀试验, 试验时间

消应力热处理态弯管区, R1 型弯管半径为 60mm , 为 90d 。残余应力测定按照 GB / T7704 — 2017 《 无

R2 型弯管半径为 70mm 。时效热处理为在真空状 损检测 X 射线应力测定方法》 要求执行, 采用 X 射

态下加热至( 725±10 ) ℃ , 保温 10h 。除保温时间 线衍射( XRD ) 法检测 [ 6-7 ] 。
表 1 国产 690TT 合金 U 形管的化学成分 %
质量分数
项目
Ni Cr Fe Mn C Co Al Ti Cu Si S P B Mo Nb+Ta
实测值 60.9 29.04 9.2 0.001 0.018 0.0069 0.271 0.319 0.011 0.084 0.001 0.00460.0008 0.015 0.0209

表 2 R1 , R2 型 U 形管壁厚减薄量的测量结果 %
2 试验结果与分析 方向
弯管型号 试样状态
2.1 壁厚测量 0° 45° 90° 135° 180°
时效态 3.7 5.3 5.0 6.2 5.9
对 R1 , R2 型 U 形管的时效热处理态弯管区、 R1 消应力态 3.5 5.2 5.2 6.1 6.1
消应力热处理态弯管区的外侧进行了壁厚测量, 测 时效态 3.6 5.3 5.2 4.4 4.3
R2 消应力态
点分别为弯管区的 0° , 45° , 90° , 135° , 180° 方向, 壁厚 3.5 5.1 5.2 4.3 4.3
减薄量的测量结果如表 2 所示。由表 2 可知: 弯管 2.2 金相检验

后传热管弯管区的壁厚减薄量较小, 约为 3.5% ~
690TT 合金 U 形管弯管后, 需对小弯曲半径 U
7.8% , 经消应力热处理后, 弯管区的壁厚减薄量几 形管进行消应力热处理, 热处理可能使材料的显微
乎无变化。考虑到弯管半径已经相当小, 说明国产 组织发生变化 [ 8 ] 。对 R1 , R2 型 U 形管时效热处理
690TT 合金 U 形管的弯管工艺可以有效控制弯管 态和消 应 力 热 处 理 态 弯 管 区 的 中 心 处 ( 90° ) 以 及
区的壁厚减薄量, 并使其保持在较低水平。
直管区取样进行金相检验 , 结果如表 3 , 4 和 图 1 , 2
表 3 R1 , R2 型 U 形管消应力前后非金属夹杂物检验结果 级
A 类 B 类 C 类 D 类 TiN ( B ) TiN ( D )
弯管型号 状态 部位
粗系 细系 粗系 细系 粗系 细系 粗系 细系 粗系 细系 粗系 细系
直管 0 0 0 0 0 0 0.5 0 0.5 0 1.0 0
时效
弯管 0 0 0 0 0 0 1.0 0.5 0 0 1.0 0
R1
直管 0 0 0 0 0 0 1.0 0.5 0.5 0 0.5 0
消应力
弯管 0 0 0 0 0 0 0.5 0 0 0 1.0 0
直管 0 0 0 0 0 0 1.0 0.5 0.5 0 1.0 0
时效
弯管 0 0 0 0 0 0 0.5 0.5 0 0 1.0 0
R2
直管 0 0 0 0 0 0 1.0 0.5 1.0 0 1.0 0
消应力
弯管 0 0 0 0 0 0 1.0 0.5 0.5 0 0 0

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