發(fā)布時間：2020-12-09 12:12

　　聚變堆設(shè)計(jì)中,偏濾器和第一壁熱沉材料銅鉻鋯合金與高溫高壓冷卻水接觸,從而導(dǎo)致銅鉻鋯合金發(fā)生腐蝕。銅鉻鋯合金在冷卻水中發(fā)生腐蝕,一方面對聚變堆元件的完整性、性能、使用壽命等產(chǎn)生重要影響;另一方面,產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物隨冷卻水遷移,并可能發(fā)生沉積、活化,從而成為活化腐蝕產(chǎn)物的一部分。因此,研究銅鉻鋯合金在聚變堆高溫高壓冷卻水環(huán)境下的腐蝕,對聚變堆的運(yùn)行安全和腐蝕源項(xiàng)分析都具有重要意義。然而,現(xiàn)有文獻(xiàn)中,銅鉻鋯合金的腐蝕實(shí)驗(yàn),尤其是在與反應(yīng)堆冷卻水回路運(yùn)行狀況相似的管路式實(shí)驗(yàn)臺架中進(jìn)行的腐蝕實(shí)驗(yàn)研究少見報(bào)道。本文開展銅鉻鋯合金在模擬聚變堆運(yùn)行環(huán)境（冷卻水溫度150℃、溶氧量<10ppb）的腐蝕實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)分為兩部分,一是利用壓水堆堆外實(shí)驗(yàn)回路,開展流速為6m/s的動態(tài)水腐蝕實(shí)驗(yàn);二是利用高溫高壓連續(xù)水回路,開展流速為0.214×10-6m/s的連續(xù)水腐蝕實(shí)驗(yàn)。利用SEM+EDS、XRD、AES等儀器對腐蝕樣品的表面和截面開展腐蝕產(chǎn)物的顯微結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分分析。比較動態(tài)水與連續(xù)水腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果,分析銅鉻鋯合金在冷卻水中的腐蝕過程,討論水流速度對銅鉻鋯合金腐蝕的影響。研究結(jié)果表明:（1）在動態(tài)水中,銅... 

【文章來源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：48 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１噴射式高速動態(tài)水腐蝕實(shí)驗(yàn)臺架［ｓｉ??

?固定支架＞??１?［＼旋轉(zhuǎn)輪盤饑件１??圖１－２旋轉(zhuǎn)掛片式?jīng)_刷腐蝕實(shí)驗(yàn)儀［１｜］??Ｓ．Ｗｉｋｍａｎ等通過兩個同時運(yùn)行的沖刷腐蝕試驗(yàn)裝置（實(shí)驗(yàn)裝置如圖１－１所??示）進(jìn)行了銅鉻鋯合金在模擬聚變堆環(huán)境下的腐蝕實(shí)驗(yàn)，分別研宄了冷卻水??１１０、１５０、２５０°Ｃ三個溫度下，７．５、１０、１５ｍ／ｓ三個流速下，還原、氧化、電位??以一定頻率改變情況下銅鉻鋯合金的腐蝕行為。用腐蝕后樣品的微觀、宏觀形??貌變化和材料失重來衡量銅鉻鋯合金的腐蝕性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：三種氧化性??冷卻水，變電位冷卻水中銅鉻鋯合金腐蝕速率最大，電位一定，冷卻水氧化性??強(qiáng)的，金屬腐蝕速率越大；提高冷卻水溫度可以顯著提高銅鉻鋯合金腐蝕速率；??銅鉻鋯合金低腐蝕速率區(qū)，流速對腐蝕影響較小，高腐蝕速率Ｅ，提高冷卻水??流速能明顯的促進(jìn)腐蝕｜８１。??１．２．２銅鉻鋯合金及其他銅合金在常溫水中的腐蝕??長期以來，金屬銅及其合金以其良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性、抗腐蝕性，廣泛應(yīng)用??于海洋船舶、電機(jī)線圈、內(nèi)燃機(jī)設(shè)備中，因而己有對銅合金腐蝕性能研究多集??中于銅合金在海水或污水、常溫冷卻水、內(nèi)燃機(jī)燃料環(huán)境下的研究。??Ｙ．ＦＥＮＧ

ＲｏｂｅｒｔＥ．Ｍｅｌｃｈｅｒｓ研宄了?９０Ｃｕｌ０Ｎｉ合金在被污染過的海水中的腐蝕，選??取多個海域進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，得到了銅合金腐蝕失重隨腐蝕腐蝕時間的長時間變??化規(guī)律，得到了由兩個峰值構(gòu)成的曲線圖，如圖１－３所示。該腐蝕曲線圖中，??前期為吸氧腐蝕控制，后期為微生物腐蝕控制，從圖中還可得出：吸氧腐蝕的??腐蝕失重隨腐蝕時間符合冪函數(shù)變化規(guī)律。??▲?Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ?．??Ｃ?？?Ｐｈａｓｅ?４?－??？?—?＂?ｙｒ?Ｓｔｅａｄｙ－ｓｔａｔｅ??Ｐｈａｓｅ?０?－?Ｋｉｎｅｔｉｃ?ｘ?￣?—?￣?�！�?Ｐｈａｓｅ?ｂ??ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ?；?Ｂａｃｔｅｒｉａｌ?ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ??ｏｘｉｄａｔｉｏｎ?＆?＾?－ｆ?Ｉ?Ｐｈａｓｅ?２?－?Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ??Ｐｔｅｓｅｌ－Ｃｃｎｃｅｎｔｒａｆｃｎ?／?，?ｏｘｉｄａｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ??－ｃｏｒｔｒｏｌｌｅｄｏｘｉｄａｆｃｎ?ｆ?＾?１?■??ｒ?７１?＾??／Ｔｑ?ｉａ，?Ｅｘｐｏｓｕｒｅ?Ｐｅｒｉｏｄ??圖１－３海水環(huán)境銅合金腐蝕失重隨樣品浸泡時間的長時間變化規(guī)律Ｍｌ??針對銅合金作為電機(jī)空芯導(dǎo)線材料，國網(wǎng)湖北電力公司張明等，研宄了空??芯銅導(dǎo)線在內(nèi)水冷環(huán)境下的腐蝕，并結(jié)合銅－水系統(tǒng)的電位ｐＨ圖對結(jié)果進(jìn)行分??析，進(jìn)一步討論了?ｐＨ和溶氧量對腐蝕的影響。得到了?１２０ｐｐｂ內(nèi)溶氧量和腐蝕??速率的變化關(guān)系

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]溶氧量對水冷空心銅線腐蝕的影響[J]. 張靜芝.  電機(jī)技術(shù). 2017(03)
[2]水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)空芯銅導(dǎo)線腐蝕及預(yù)防方面的研究[J]. 楊軍,王顯利.  電站系統(tǒng)工程. 2016(04)
[3]300MVar雙水內(nèi)冷大型調(diào)相機(jī)銅導(dǎo)線腐蝕機(jī)理及影響因素分析[J]. 張明,詹約章,余建飛.  湖北電力. 2016(05)
[4]T2紫銅在旋轉(zhuǎn)電磁場處理的3.5%氯化鈉溶液中的腐蝕行為（英文）[J]. 張鵬,朱強(qiáng),蘇倩,郭斌,程樹康.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(05)
[5]旋轉(zhuǎn)掛片法研究PBTCA在不同鋼質(zhì)下的防垢緩蝕性能[J]. 劉田,趙曉非,張曉陽.  化學(xué)工程師. 2015(05)
[6]核級商用690合金和800合金在模擬壓水堆核電站一回路高溫高壓水中的腐蝕行為研究[J]. 酈曉慧,王儉秋,韓恩厚,柯偉.  金屬學(xué)報(bào). 2012(08)
[7]高性能銅鉻鋯合金的特點(diǎn)及應(yīng)用[J]. 王慶娟,王靜怡,杜忠澤,王快社.  材料導(dǎo)報(bào). 2012(09)
[8]近壁處流體力學(xué)參數(shù)對流動腐蝕的影響[J]. 雍興躍,張雅琴,李棟梁,吉靜,屈一新,王際東.  腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2011(03)
[9]碳鋼在單相流中流動加速腐蝕的數(shù)值模擬[J]. 劉忠,劉春波,鄭玉貴.  核動力工程. 2009(05)
[10]國際熱核實(shí)驗(yàn)堆第一壁材料CuCrZr合金及其與不銹鋼焊接接頭的力學(xué)性能[J]. 劉丹華,諶繼明,吳繼紅,閆得勝.  機(jī)械工程材料. 2009(03)

碩士論文
[1]動態(tài)模擬裝置上流體對Q235碳鋼腐蝕性行為研究[D]. 王春放.沈陽工業(yè)大學(xué) 2016
[2]電站汽水系統(tǒng)流動加速腐蝕機(jī)理及對策研究[D]. 張國軍.華北電力大學(xué) 2014
[3]堿化劑對核電廠二回路管道材料流動加速腐蝕的影響研究[D]. 潘向烽.上海交通大學(xué) 2014
[4]HAl77-2黃銅管在模擬流動海水中的腐蝕行為[D]. 葉成龍.天津大學(xué) 2007



本文編號：2906844