Исследование сопротивления хрупким разрушениям на границе сплавления корпусной стали 15Х2НМФА класс 1 и аустенитной наплавки

15.11.2018 2018 - №04 Материалы и ядерная энергетика

Н.П. Аносов В.Н. Скоробогатых Л.Ю. Гордюк Ж.В. Юргина К.Н. Кощеев С.В. Борсанова В.К. Шамардин

https://doi.org/10.26583/npe.2018.4.06

Исследуется сопротивление хрупкому разрушению корпусной стали 15Х2НМФА класса 1. Использовались комплекты малоразмерных и стандартных образцов.

Показано, что использование комплектов малоразмерных образцов для механических испытаний при определении сопротивления хрупкому разрушению стали корпуса реактора 15Х2НМФА класса 1 позволяет – увеличить объем испытаний в каждой партии в восемь раз без существенных изменений в конструкции устройства облучения и, следовательно, исходные параметры облучения; – существенно расширить базу данных результатов испытаний для статистической обработки.

Продемонстрирована необходимость в крупномасштабном технологическом моделировании условий, возникающих в зонах сварного шва, недоступных для прямых испытаний, таких как зоны сварки между основным металлом и металлом антикоррозионного покрытия.

Технологическое моделирование металла плавных областей шириной до 0,5 мм (каждый по 100 мкм) с экспериментальным электрошлаковым переплавом слитком длиной до 300 мм с аналогичной микроструктурой и переменным химическим составом дает возможность – исследовать не менее 1000 малогабаритных ударных образцов с непрерывным распределением содержания химических элементов в соответствии с определенным законом; – проверить эти образцы и определить опасные зоны хрупкого разрушения на площади слияния между основным металлом и металлом антикоррозийной набивки в исходном состоянии или после облучения при заданных скорости потока и температуре.

Ссылки

1. ПНАЭ Г-7-002-86 Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. / Госатомэнергонадзор СССР. – М.: Энергоатомиздат. – 1987. – 525 с.
2. ПНАЭ Г-7-008-89 Правила устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов АЭУ. – М.: ФБУ «НТЦ ЯРБ». – 2012. – 194 с.
3. ТУ 0893-013-00212179-2003 Заготовки из стали марок 15Х2НМФА, 15Х2НМФА-А, 15Х2НМФА класс 1 для корпусов, крышек и других узлов реакторных установок. – М.: Информационно-справочная система «Техэксперт». – 2003. – 26 С.
4. Вишкарев О.М., Дуб В.С., Лобода А.С. и др. Радиационная стойкость стали 15Х2НМФА // Труды ЦНИИТМАШ. – 1980. – № 157. – С. 4-6.
5. Вишкарев О.М., Дуб В.С., Лобода А.С. и др. Влияние примесей на радиационную стойкость корпусной перлитной стали 15Х2НМФА // Труды ЦНИИТМАШ. – 1980. – № 157. – С. 19-24.
6. РД ЭО 1.1.2.99.0920-2013 Расчет на сопротивление хрупкому разрушению корпусов водо-водяных энергетических реакторов на стадии проектирования. – М: АО «Концерн Росэнергоатом». – 2013. – 63 с.
7. Дуб А.В., Скоробогатых В.Н., Аносов Н.П. и др. Дозовременные зависимости критической температуры хрупкости корпусных сталей для прогнозирования ресурса корпусов ВВЭР-1000. // Атомная энергия. – 2011. – Т. 110. – Вып. 3. – С. 123-130.
8. Дуб А.В., Скоробогатых В.Н., Аносов Н.П. и др. Погрешность определения дозовременных зависимостей критической температуры хрупкости сварных соединений корпусных сталей при проектировании ВВЭР. // ВАНТ. Сер.: Обеспечение безопасности АЭС. – 2011. – Вып. 30. Реакторные установки с ВВЭР. – С. 126-141.
9. Дуб А.В., Скоробогатых В.Н., Аносов Н.П. и др. Статистическое моделирование реалистичной оценки радиационного охрупчивания корпусных материалов ВВЭР-1000. // ВАНТ. Сер.: Физика ядерных реакторов – 2016. – Вып. 2. – С. 24-41.
10. ASTM E2248-13 Standard Test Method for Impact Testing of Miniaturized Charpy V-Notch Specimens.
11. Марголин Б.З., Николаев В.А., Юрченко Е.В. и др. Анализ охрупчивания материалов корпусов реакторов ВВЭР-1000 в процессе эксплуатации. // Вопросы материаловедения. – 2009. – № 4. – С. 108-123.
12. ГОСТ 9454-78 Металлы. Методы испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах. – М.: Издательство стандартов. – 1994. – 26 с.
13. DIN EN ISO 148-1-2011 Metallic materials – Charpy pendulum impact test – Part 1: Test method (ISO 148-1:2009); German version EN ISO 148-1:2010. – 35 p.
14. ГОСТ Р ИСО 148-1-2013 Материалы металлические. Испытание на ударный изгиб на маятниковом копре по Шарпи. – М.: Стандартинформ. – 2014. – 46 с.
15. Марков С.И. Референтные технологии термической обработки обечаек корпуса реактора типа ВВЭР. // Тяжелое машиностроение. – 2011. – № 8 – С. 12-16.
16. ГОСТ 5639-82 Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна. – М: ИПК Издательство стандартов. – 1982. – 21 с.
17. Дуб А.В, Скоробогатых В.Н., Аносов Н.П. и др. Влияние химической и структурной неоднородности корпусной стали реакторов ВВЭР на изменение критической температуры хрупкости при облучении // Атомная энергия. – 2012. – Т. 112. – Вып. 1. – С. 31-38.
18. Аносов Н.П., Кричивец Т.М., Новожилов Н.М. и др. Ускоренная оценка радиационной стойкости швов в зависимости от их химического состава // Автоматическая сварка. – 1982. – № 6 (351). – С. 62-63.
19. Аносов Н.П., Новожилов Н.М., Евсеев С.И. и др. Оценка зависимости радиационного охрупчивания металла швов от их химического состава // Автоматическая сварка. – 1985. – № 10 (391). – С. 66-68.
20. Сурков А.В., Новожилов Н.М., Аносов Н.П. Способ получения сплава переменного химического состава. / Авторское свидетельство СССР № 642101. Бюллетень №2, 15. 01. 1979.
21. Аносов Н.П., Новожилов Н.М., Зубченко А.С. и др. Оценка радиационной стойкости металла зоны сплавления сварных соединений стали 15Х2НМФАА с применением швов переменного химического состава // Автоматическая сварка. – 1990. – № 11 (452). – С. 7-10.
22. РД ЭО 1.1.2.09.0789-2012 Методика определения вязкости разрушения по результатам испытаний образцов свидетелей для расчета прочности и ресурса корпусов реакторов ВВЭР-1000. – М: АО «Концерн Росэнергоатом». – 2012. – 56 с.

оценка сопротивления хрупкому разрушению (СХР) критическая температура хрупкости TK температура хрупко-вязкого перехода TP консервативная оценка ресурса корпуса сварные и наплавляемые соединения

Ссылка для цитирования статьи: Аносов Н.П., Скоробогатых В.Н., Гордюк Л.Ю., Юргина Ж.В., Кощеев К.Н., Барсанова С.В., Шамардин В.К. Исследование сопротивления хрупким разрушениям на границе сплавления корпусной стали 15Х2НМФА класс 1 и аустенитной наплавки. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2018. – № 4. – С. 64-75. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2018.4.06 .