蒸汽发生器用690合金传热管表面划伤处理工艺研究

孟凡江^1*，吴斌²，明洪亮²，李荣博¹，王俭秋²

¹ 上海核工程研究设计院有限公司，上海，200233

² 中国科学院金属研究所，沈阳，110016

详细摘要：压水堆核电站蒸汽发生器传热管表面积约占一、二回路总的压力边界的近80%，因而690合金的耐腐蚀性能对核电站的长期服役安全至关重要。690合金传热管在其生产制造、安装期间不可避免的会产生表面划伤。划伤过程会产生残余应力/残余变形，易成为应力腐蚀裂纹萌生源。对于可达部位的传热管划伤（6种划伤深度：10、30、50、70、90和110μm），如何进行处理（两种打磨工艺）是本研究重点关注的问题。通过微观分析和应力腐蚀试验设计，系统研究了表面打磨工艺对传热管正常表面组织、划伤局部组织以及应力腐蚀性能的影响。

应力腐蚀试验在325℃除氧10% NaOH中进行。利用扫描电镜、EBSD、透射电镜等分析手段，对原始划伤传热管和划伤并局部打磨的传热管进行了微观组织分析。两种表面处理工艺对基体材料造成的影响很小，可以消除划伤区域两侧的塑性堆积区，但不会影响划伤凹槽底部的微观组织。经打磨的划伤传热管应力腐蚀试验后，打磨区域发生了择优氧化，裂纹数量比未打磨前大量减少，论证了打磨工艺的有效性。

图1. 表面处理的划伤试样经应力腐蚀试验后的截面形貌

参考文献：

[1] Meng F, Wang J, Han E-H, et al. Corrosion Science, 2009, 51(11): 2761-2769.

[2] Meng F, Han E-H, Wang J, et al. Electrochimica Acta, 2011, 56(4): 1781-1785.