690TT合金是压水堆核电站蒸汽发生器传热管的主要材料。690TT传热管作为一、二回路的隔离屏障,是防止核泄漏的关键构件。在核电站运行过程中,不可避免地会发生流致振动导致的传热管与支持结构间的微动磨损,进而导致传热管的减薄甚至穿孔,造成严重的安全问题和经济问题。据统计,微动磨损约占核电站690TT合金传热管损伤形式的80%。
近期,重点实验室科研人员在国家自然科学基金(No.51771211)、国家重点研发计划(No.2019YFB1900904)和重点实验室开放课题(No. 2021NMSAKF01)的联合支持下,研究了微动频率对690TT合金传热管微动磨损行为的影响。研究表明:随着频率增大,690TT传热管的磨损体积先增大后减小;频率的增大对微动状态没有影响,但摩擦系数和总耗散能逐渐降低;690TT传热管的磨痕轮廓为W型,随着接触应力的增大,磨损机制由磨粒磨损逐渐转变为氧化磨损与剥离。相关研究结果已发表:Effect of the frequency on fretting corrosion behavior between Alloy 690TT tube and 405 stainless steel plate in high temperature pressurized water, Tribology International, 164 (2021) 107229。
频率对690TT合金传热管微动磨损行为的影响
(核用材料环境失效研究组 供稿)