冲击微动磨损条件下304不锈钢管道的变薄现象

发布时间：2021-01-03 22:41

　　为了探究高温高压下不锈钢管变薄的原因,采用高温冲击微动试验机,对核电站压水反应堆所使用的304不锈钢管进行微动磨损试验。结果表明,冲击微动磨损受机械和化学作用及其交互作用的影响,磨损量大于单纯的微动与冲击之和,并且磨损更易受到化学作用的影响。随着水温升高,磨损量和磨损深度增加。当温度超过90℃时,磨损量趋于稳定。随着振动频率的增加,磨损量和磨损深度减小。 

【文章来源】：钢铁. 2020年06期 北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

冲击微动试验机

为了研究冲击和微动交互作用，进行了冲击微动摩擦磨损试验，试验条件见表1，循环次数为50 000次时磨损量及磨损深度结果如图2所示。可见，冲击微动磨损量要比单纯的冲击与微动的量之和还要多，同样，磨损深度值最大。这表明，冲击微动作用促进了304不锈钢表面氧化膜的生成和剥离，交互效果加剧了摩擦磨损[10]。从赫兹接触理论计算可知，5 N载荷的冲击微动平均接触压力为0.83GPa，最大接触压力为1.2GPa，但是，在磨损过程中，接触面从平面和球面接触转换为曲面之间的接触，冲击微动磨痕表面轮廓如图3所示。因此，根据二次曲面近似计算出Al2O3球及304盘的磨损痕的曲率半径（图3中的r1和r2），得到平均接触压力为0.23GPa，最大接触压力为0.34GPa，结果与液滴冲突试验的数值解析基本一致[11]，与直径10mm的液滴以300m/s速度相撞时的0.38GPa压力值相当，如果将本试验中的磨损深度换算成304不锈钢管壁1年减薄量，则为2.8mm/a左右，这个速度和核电厂实际管道的LDI的减薄量基本一致[12]。图3 冲击微动磨痕表面轮廓

冲击微动磨痕表面轮廓

【参考文献】：
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本文编号：2955614