鈦合金TA16微動磨損特性研究.pdf

1、蒸汽發(fā)生器是核反應堆的關鍵設備之一，蒸汽發(fā)生器(SG)傳熱管的損傷失效已經成為電站非計劃停堆和能力因子損失的主要因素之一，成為判斷反應堆可靠性及其經濟因素的重要指標。本文針對蒸汽發(fā)生器傳熱管發(fā)生的微動損傷失效問題，選用TA16新型鈦合金傳熱管為研究對象，進行了不同介質環(huán)境下的微動磨損試驗，并進行了有限元模擬分析。研究結果不僅對揭示TA16鈦合金傳熱管的微動損傷機理，也為核反應堆的關鍵部件抗微動損傷提供理論依據和工程指導意義。在試驗和分析

2、的基礎上，本文得到如下主要結論：
　　 1)鈦合金TA16的微動行為遵循微動圖理論，在80～200μm位移條件下，其曲線呈現平行四邊形，處于滑移區(qū)；
　　 2)大氣環(huán)境下，其摩擦系數呈現出四階段的特征；水介質環(huán)境下，摩擦系數變化相對平緩，磨屑開始脫落的階段，摩擦系數波動較大；隨位移和載荷的增加，其摩擦系數整體呈現出減小趨勢；
　　 3)磨損過程中有剝層現象，磨屑細小，以鈦及其合金的氧化物為主要成分，呈現顆粒狀聚集

3、；表面磨屑堆積較多，摩擦氧化嚴重，有第三體的形成和材料的轉移現象；第三體層由塑性變形層和氧化物為主要成分的磨屑復合疊加組成，反映了損傷機制形成的主要特點。粘著磨損、磨粒磨損、磨粒剝落與碾壓，以及伴生的摩擦氧化作用和磨屑的聚集與轉移是微動磨損過程的主要特征；
　　 4)相對于大氣環(huán)境，水介質環(huán)境中隨位移的增加，損傷表面磨屑形成到脫落的時間逐漸變短，傳熱管受損的情況加??；試驗循環(huán)次數下，損傷表面出現微裂紋；
　　 5)試驗前