Page 67 - 理化检验-物理分册2022年第十一期

涂 强, 等: 蒸汽发生器换热管双螺旋断口形成原因

图 3 不同温度下高温拉伸正常断口的 SEM 形貌

3 结论与建议

双螺旋断口的出现与高温拉伸试验过程的保温
温度有关, 升温过程中温度过冲以及试验温度的升
高, 都会造成双螺旋断口出现的概率增大。高温拉
伸过程中温度的升高和扭矩所引起的层状撕裂行为
是双螺旋断口形成的主要原因。
国内厂家换热管出现双螺旋断口概率更低, 原
图 4 450 ℃ 高温拉伸双螺旋断口的 SEM 形貌

因是国内高温拉伸试验机的同轴度精度更高, 试验
热管在高温拉伸过程中受到剪切力的作用, 萌生了微
过 程 中 扭 矩 较 小。 换 热 管 高 温 拉 伸 试 样 较 长
裂纹, 并沿第一条断口方向扩展。当材料塑性较大 ( 400mm ), 后期试验需 要 注 意 试 样 两 端 的 夹 持 情

时, 轴向的拉力不足以拉断试样, 裂纹沿剪切方向扩
况, 避免造成不必要的扭矩。
展, 因此, 出现了双螺旋断口的现象。对比国内外厂
参考文献:
家换热管高温拉伸试验数据发现, 当拉伸试验机同轴
度精度不高时, 拉伸试验过程中增加了额外的扭矩,
[ 1 ] 孙汉虹, 程平东, 缪鸿兴 . 第 三 代 核 电 技 术 AP1000
导致双螺旋断口发生的概率增加。综合上述分析结 [ M ] . 北京: 中国电力出版社, 2010.
果可知, 高温拉伸过程中温度的升高和扭矩所引起的
剪切撕裂行为是产生双螺旋断口的主要原因。

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