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第1章 核电厂常用基材概述1

1.1 核电站概述1

1.2 压水堆一回路主设备常用材料2

1.3 反应堆本体用材料4

1.3.1 反应堆压力容器用材料4

1.3.2 堆芯燃料包壳材料4

1.3.3 堆内构件用材料5

1.3.4 控制棒驱动机构用材料6

1.4 主管道用奥氏体不锈钢材料6

1.5 稳压器用材料7

1.6 蒸汽发生器用材料8

1.6.1 蒸汽发生器本体用材料8

1.6.2 蒸汽发生器传热管用材料9

1.7 反应堆冷却剂泵用材料9

第2章 核电厂常用焊接材料概述11

2.1 焊接材料的相关要求11

2.1.1 简介11

2.1.2 化学分析试验12

2.1.3 力学性能试验13

2.1.4 δ铁素体含量的测定14

2.2 核电厂主设备用低合金钢焊接材料15

2.2.1 低合金钢简介15

2.2.2 焊条电弧焊焊接用低合金钢焊条16

2.2.3 气体保护焊用低合金钢焊丝及填充丝17

2.2.4 埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂17

2.3 核电厂主设备用不锈钢焊接材料19

2.3.1 不锈钢简介19

2.3.2 焊条电弧焊用不锈钢焊条19

2.3.3 气体保护焊用不锈钢实心焊丝20

2.3.4 堆焊用不锈钢焊丝（焊带）和焊剂21

2.4 核电厂主设备用镍基合金焊接材料22

2.4.1 镍及镍基合金简介22

2.4.2 镍基合金焊条23

2.4.3 镍基合金焊丝23

第3章 核电厂关键设备材料服役环境25

3.1 引言25

3.2 一回路水化学25

3.3 二回路水化学29

3.4 水化学监测32

3.5 水化学环境下的腐蚀及其选材33

第4章 核电厂材料疲劳及疲劳分析34

4.1 金属材料的疲劳破坏34

4.2 核电厂疲劳设计35

4.2.1 ASME规范要求35

4.2.2 ASME规范疲劳分析方法36

4.2.3 ASME规范疲劳设计曲线38

第5章 冷却剂环境对压水堆核电厂设备疲劳寿命的影响40

5.1 问题背景40

5.2 各国对环境影响疲劳的研究41

5.2.1 日本EAF研究现状42

5.2.2 美国EAF研究现状44

5.2.3 法国EAF研究现状48

5.2.4 其他国家EAF研究现状51

5.2.5 我国EAF研究现状51

第6章 冷却剂环境下影响疲劳寿命的参数53

6.1 碳钢和低合金钢53

6.1.1 应变速率53

6.1.2 应变幅值54

6.1.3 温度54

6.1.4 溶解氧55

6.1.5 水的电导率56

6.1.6 钢中含硫量56

6.1.7 持续时间57

6.1.8 流速57

6.1.9 表面加工状态57

6.1.10 炉批多样性59

6.1.11 环境疲劳修正因子Fen59

6.2 锻造和铸造奥氏体不锈钢60

6.2.1 应变速率60

6.2.2 应变幅值61

6.2.3 温度61

6.2.4 溶解氧62

6.2.5 水的电导率62

6.2.6 材质的热处理62

6.2.7 持续时间63

6.2.8 水流速64

6.2.9 表面加工状态65

6.2.10 炉批多样性65

6.2.11 环境疲劳修正因子Fen65

6.3 镍铬铁合金66

6.3.1 关键参数的影响66

6.3.2 环境疲劳修正因子68

第7章 疲劳试验系统及设备69

7.1 总体设计69

7.2 详细设计71

7.2.1 疲劳试验机的选择71

7.2.2 高压釜及托台设计71

7.2.3 疲劳样品夹具设计73

7.2.4 加载轴及轴套设计74

7.2.5 高温高压循环水DO控制与监测75

7.2.6 其他辅助构件76

7.2.7 高温高压水原位应变测量系统77

7.2.8 控制系统及数据采集系统80

7.3 安装和调试80

7.4 高温高压水环境疲劳试验装置80

第8章 疲劳试验及试验大纲82

8.1 试验标准82

8.2 疲劳试验样品82

8.3 疲劳试验系统83

8.4 试验大纲84

8.5 试验参数86

第9章 低合金钢材料环境影响疲劳试验87

9.1 试验材料及取样87

9.2 试验装置及设备89

9.2.1 高温高压循环水腐蚀疲劳试验系统89

9.2.2 体式显微镜89

9.2.3 金相显微镜89

9.2.4 扫描电子显微镜90

9.3 高温水环境中疲劳性能研究90

9.3.1 试验方案90

9.3.2 测试结果及分析91

9.3.3 疲劳裂纹分析96

9.4 结论分析与探讨96

第10章 不锈钢材料环境影响疲劳试验98

10.1 试验材料及取样98

10.1.1 试验材料98

10.1.2 取样98

10.1.3 试样加工99

10.1.4 试验材料组织和夹杂物99

10.1.5 常规力学性能100

10.2 试验装置及设备100

10.3 疲劳性能试验研究100

10.3.1 空气环境中疲劳性能研究100

10.3.2 高温水环境中疲劳性能研究101

10.3.3 Fen计算曲线101

10.3.4 文献数据对比102

10.3.5 高温高压水环境疲劳裂纹分析103

10.4 结论分析与探讨103

第11章 核电厂疲劳监测系统及裂纹容限分析105

11.1 核电厂疲劳监测系统简介105

11.1.1 疲劳监测系统主要处理流程106

11.1.2 核电厂疲劳监测系统简介108

11.2 裂纹容限分析120

11.2.1 初始裂纹假设121

11.2.2 缺陷评定方法122

11.2.3 验收准则123

附录 缩略语124

参考文献125