Page 32 - 理化检验-物理分册2022年第七期
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罗 垚, 等: 国产 690TT 合金 U 形管弯管区性能测定
R1 , R2 型 U 形管残余应力测试结果如图 5 , 6
所示, 由图 5 , 6 可知: 弯管及消应力热处理后, U 形
管弯管区( B , C , D , E , F 处) 的表面残余应力绝对值
均大于直管区( A 处); 消应力热处理后, 弯管区残余
应力绝对值呈下降趋势, 消应力热处理工艺效果良
好。弯管后, 传热管弯管区内圈、 两侧外圆面的轴向
及环向表面残余应力均为拉应力, 拉应力是诱导传
图 3 腐蚀后试样宏观形貌
热管发生应力腐蚀的因素之一, 其中传热管弯管区
腐蚀宏 观 裂 纹, 说 明 经 弯 管 和 消 应 力 热 处 理 后, 内侧的轴向及环向表面残余应力最大; 消应力后, 弯
690TT 合金 U 形管弯管区无明显应力腐蚀倾向。 管区内圈、 两侧外圆面的轴向及环向表面残余应力
2.5 残余应力测试 变小, 但仍为拉应力, 且弯管区内侧表面残余应力仍
为确定 U 形管消应力前后的残余应力分布情 为最大, 说明弯管区内侧更易发生应力腐蚀。弯管
况, 对 U 形管弯管区在消应力前后分别取样, 依据 后, 传热管弯管区外圈的轴向及环向表面残余应力
标准 GB / T7704 — 2017 , 采用 XRD 法测试 B , C , 均为压应力, 减小了传热管发生应力腐蚀的风险; 消
D , E , F 5 个 截 面 处 和 直 管 区 距 起 弯 点 ( B ) 约 应力后, 弯管区轴向及环向表面残余应力仍均为负
100mm 的 A 点截面处的残余应力, 每个截面检测 值, 但应力变小, 且分布更为均匀。 RCC-M-2000
1 , 2 , 3 , 4 点处的残余应力, 1 , 3 点为弯管两侧外圆 《 压 水 堆 核 岛 机 械 设 备 设 计 和 建 造 规 则 》 中 的
面, 2 , 4 点分别为外凸和内凹外圆面( 见图 4 )。 MC1362 章节规定, 引起奥氏体不锈钢管材发生应
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力腐蚀的残余应力为大于 150MPa 。经消应力
热 处 理 后, 传 热 管 弯 管 区 的 残 余 应 力 均 小 于
150MPa , 且 690TT 合金的耐腐蚀性能优于奥氏体
不锈钢, 说明国产 690TT 合金 U 形管的弯管及消
应力热处理工艺有效降低了残余应力绝对值, 减小
了弯管区发生应力腐蚀失效的风险。
图 4 U 形管残余应力测试位置示意
图 5 R1 型 U 形管残余应力测试结果
图 6 R2 型 U 形管残余应力测试结果
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