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电极电位和应变速率对16MND5/309L/308L异材焊接件高温水中应力腐蚀破裂行为的影响
          
Effects of Electrode Potential and Strain Rate on Stress Corrosion Cracking Behavior of Dissimilar Metal Weld 16MND5/309L/308L in High Temperature Water Environments

摘    要
采用慢应变速率试验(SSRT)方法, 研究了电极电位和应变速率对低合金钢-不锈钢异材焊接件16MND5/309L/308L在模拟压水堆一回路高温水环境中应力腐蚀破裂(SCC)的影响。结果表明: 在5×10-7 s-1应变速率条件下, 在-720~+100 mV(相对于标准氢电极SHE, 下同)的低电位区, 所有SSRT试样均在远离界面的308L焊缝金属区发生纯力学韧性断裂, 与在氮气中的试验结果类似; 当外加电位提高到+200 mV后, 试样在16MND5/309L界面发生SCC脆断, 界面附近的16MND5侧发生穿晶SCC, 309L侧发生沿晶SCC。该异材焊接件在该高温水环境中存在一个临界破裂电位, 高于此电位发生SCC, 在5×10-7s-1的应变速率下, 该临界破裂电位处于+100~+200 mV; 降低速应变率至1×10-7s-1, 临界破裂电位仍处于+100~+200 mV; 提高应变速率至1×10-6s-1后, 在+200~+300 mV电位区也没有显示出SCC。
标    签 压水堆核电站   异材焊接件   一回路高温水   应力腐蚀破裂   电极电位   应变速率   pressurized water reactor   dissimilar metal weld   primary water   stress corrosion cracking   electrode potential   strain rate  
 
Abstract
Effects of electrode potential and strain rate on the stress corrosion cracking (SCC) behavior of dissimilar metal weld 16MND5/309L/308L in simulated primary water environment of pressurized water reactor (PWR) were investigated by means of slow strain rate testing (SSRT). Results showed that at strain rate of 5×10-7s-1, the SSRT specimens always failed in the bulk zone of stainless steel 308L weld metal with ductile appearance when tested in the potential range from -720 mV to +100 mV (vs. SHE). When electrode potential was raised to +200 mV, SCC happened in the 16MND5/309L interface area, with transgranular SCC in low alloy steel 16MND5 zone close to the interface, intergranular SCC in the 309L weld metal close to the interface. There was a critical cracking potential above which SCC occurred, within the range from +100 mV to +200 mV for the dissimilar metal weld when tested at the strain rate of 5×10-7s-1 in simulated primary water environment of PWR. When strain rate was decreased to 1×10-7s-1, the critical cracking potential was still within the range from +100 mV to +200 mV although the test time increased significantly. When strain rate was raised to 1×10-6s-1, SCC was not observed even at the potentials +200 mV and +300 mV.

中图分类号 TG172   DOI 10.11973/fsyfh-201510005

 
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所属栏目 试验研究

基金项目 国家重点基础研究发展计划(2011CB610506)

收稿日期 2015/5/25

修改稿日期

网络出版日期

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备注李光福(1962-), 教授级高工, 博士, 从事金属腐蚀断裂与可靠性相关研究,

引用该论文: LU Xu,YUAN Yi-fan,LI Run,LI Guang-fu. Effects of Electrode Potential and Strain Rate on Stress Corrosion Cracking Behavior of Dissimilar Metal Weld 16MND5/309L/308L in High Temperature Water Environments[J]. Corrosion & Protection, 2015, 36(10): 923


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