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文献数据对比分析

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:通过将核级锻造主管道用不锈钢316LN高温高压水中疲劳强度数据与NUREG/CR-6909和NUREG/CR-6787报道的同类材料的环境疲劳数据进行对比,以及对比ASEM平均曲线、设计曲线、ANL模型的空气曲线及Fen=2.11、Fen=3.60、Fen=6.14的预测曲线可以看出,文献报道的核级不锈钢在室温空气中的疲劳寿命处于ASEM平均曲线的两侧,但在低应变幅值范围内略微偏向下侧,与ANL模型的空气曲线吻合较好。

文献数据对比分析

通过将核级锻造主管道用不锈钢316LN高温高压水中疲劳强度数据与NUREG/CR-6909和NUREG/CR-6787报道的同类材料的环境疲劳数据进行对比,以及对比ASEM平均曲线、设计曲线、ANL模型的空气曲线及Fen=2.11、Fen=3.60、Fen=6.14的预测曲线可以看出,文献报道的核级不锈钢在室温空气中的疲劳寿命处于ASEM平均曲线的两侧,但在低应变幅值范围内略微偏向下侧,与ANL模型的空气曲线吻合较好。在低DO的高温高压水中,随着应变速率的降低,核级不锈钢随应变速率的降低表现出非常明显的环境弱化效应。如316不锈钢在288℃、DO<5μg/kg、应变速率为0.001%/s时,环境疲劳数据点已远离ASEM平均曲线和ANL模型的空气曲线,部分数据点已落在ASME设计曲线(尽管该曲线已做了应力减小因子2和循环数减少因子20的保守处理)的下方,尤其是在低应变幅值范围内。这说明,在某些极端条件的联合作用下,核级不锈钢的环境弱化效应非常显著,即使经过保守处理的ASME疲劳设计曲线也没有足够的安全裕度。而在288℃、DO>0.2mg/kg、应变速率为0.005%/s时,316NG的环境疲劳寿命仍在ASEM设计曲线的上侧。文献报道数据的这一规律与本项目的试验结果一致,即对于核级不锈钢材料,在高温、低DO的水中,随应变速率降低,表现出明显的环境疲劳效应;而在高温、高DO水中,环境疲劳效应相对较弱。这一规律与核级RPV用低合金钢的环境疲劳试验结果相反,后者通常在高温、高DO、低应变速率条件下表现出明显的环境疲劳效应。另外,试验数据也表明,在正常PWR水化学条件下,降低应变速率,核级锻造主管道用不锈钢316LN高温高压水中的疲劳强度相对空气中明显弱化,但修订版的Fen表达式预测曲线能包含该环境效应。然而,根据文献报道数据,某些情况下核级不锈钢可能出现安全裕度不足,即使修订版的Fen表达式给出的预测曲线也不能完全包含环境效应,说明Fen表达式或边界条件仍需要进一步优化和改进更多的环境疲劳强度数据。(www.xing528.com)

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