重点实验室在核电关键材料在高温高压水环境中的应力腐蚀裂纹萌生测试技术研发方面取得重要进展

2019-12-12 14:53


       应力腐蚀开裂是造成核电关键材料失效的主要原因之一,应力腐蚀开裂包括裂纹萌生和扩展两个阶段,而核电关键材料在其服役期限内的大部分时间处于萌生阶段,裂纹扩展阶段占比非常小,因而研究核电材料的裂纹萌生对于评价其服役寿命至关重要。但是高温高压水中的裂纹萌生不易检测,具有萌生的随机性以及实验周期长等难点,采用常规的单轴、单样品的应力腐蚀测试实验设备,测试效率非常低。受设备测试能力的限制,国内外对于这方面的研究还十分少。为此,我们自主研发了高温高压水中三轴多样品加载应力腐蚀裂纹萌生测试的原位监检测装置。该装置最大特点是高压釜含有三根平行加载轴,每根轴可安装6个萌生试样,因而一共可对18个试样同时进行实验,弥补了传统设备只能安装一个试样的不足,大大提高了实验效率。该设备还可以实时监测和精准地控制载荷、位移、温度、压力、溶解氧、溶解氢、电导率等实验参数。数据采集软件利用直流电位降(DCPD)原理,可以同时采集18个试样的电位并进行处理绘制成图像,根据图像变化情况来原位监测试样是否萌生裂纹。三轴多样品应力腐蚀裂纹萌生测试装置和数据采集软件的结合使核电材料裂纹萌生实验具有高通量、原位监测等优异特点。该整套设备技术的研发对于核电材料的寿命评估和延寿具有十分重要的意义。相关成果已申请发明专利1项,申请软件著作权1项。



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