高溫純水中82合金與304低碳不□鋼異材銲件之應力腐蝕研究

An Investigation into Stress Corrosion Cracking of 304L SS-Alloy 82 Dissimilar Metal Weld in High Temperature Pure Water

黃冠儒(Guan-Ru Huang)

指導教授 ： 蔡春鴻 ； 葉宗洸

國立清華大學/原子科學院/工程與系統科學系/碩士(2008年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2008.00437

摘要

近年來，許多商用輕水式反應器（Light Water Reactor, LWR）的結構組件更陸續出現異材金屬銲件的應力腐蝕龜裂(Stress Corrosion Crack, SCC) 問題，世界各國的研發機構也因此投入相當大的人力進行相關議題的研究。國內電廠結構組件上銲件所使用沃斯田不□鋼（304與304L）與82合金，亦非常可能面臨類似的SCC問題，因此值得在模擬國內核一、二廠水化學環境中，針對此類銲件進行殘留應力與SCC分析研究。本實驗研究鎳基合金與沃斯田系不□鋼異材間的應力腐蝕龜裂行為，探討銲件母材與鎳基合金Alloy 82銲道應力腐蝕龜裂敏感性(Susceptibility)及裂縫生長行為。銲件經銲後熱處理(Post-weld Heat Treatment)、珠擊(Shot Peening)面處理後、固溶退火(solution annealing)處理與表面研磨(surface polishing)，對於防治應力腐蝕劣化效益的測試評估。經由慢速拉伸實驗結果得知，較慢的拉伸速率較易產生SCC的破裂機制。另外也得知，經由(6500C/24hrs)銲後熱處理的試樣較容易產生IGSCC，而珠擊處理與固溶退火處理則不容易。珠擊處理可將試樣強度提升，固溶退火則是伸長量提升。經由本實驗得知珠擊處理與固溶退火處理都有良好的抑制IGSCC效果。
關鍵字：輕水式反應器、異材金屬焊件、應力腐蝕龜裂、殘留應力。

關鍵字

輕水式反應器 ； 異材金屬焊件 ； 應力腐蝕龜裂 ； 殘留應力

並列摘要

無資料

並列關鍵字

Light Water Reactor ； Dissimilar Metal Weld ； Stress Corrosion Crack ； Residual Stress

參考文獻

(1) 0. M. Shindo et al, “Effect of minor elements on irradiation assisted stress corrosion cracking of model austenitic stainless steels,” Journal of Nuclear Materials 233-237(1996)1393-1396.

(2) M. A. Al-Anezi, G. S. Frankel and A. K. Agrawal, ”Susceptibility of Conventional Pressure Vessel Steel to Hydrogen-Induced Cracking and Stress-Oriented Hydrogen-Induced Cracking in Hydrogen Sulfide-Containing Diglycolamine Solutions,” Corrosion . Vol.55 No.11 pp.1101-1109.

(3) S. Arsene, J. B. Bai, P. Bompard, “Hydride Embrittlement and Irradiation Effects on the Hoop Mechanical Properties of Pressurized Water Reactor (PWR) and Boiling-Water Reactor (BWR) ZIRCALOY Cladding Tubes: Part I. Hydride Embrittlement in Stress-Relieved, Annealed, and Recrystallized ZIRCALOYs at 20 °C and 300 °C,” Metallurgical and Materials Transactions A, Vol. 34, No 3, 1 March 2003, pp. 553-566.

(11) H. H. Uhlig, R. W. Revie, Corrosion and Corrosion Control, 3rd ed.

(12) Y. Ueda, K. Nakacho, T. Shimizu, “Improvement of Residual Stresses of Circumferential Joint of Pipe by Heat-Sink Welding,” Journal of Pressure Vessel Technology (Transactions of the ASME). Vol. 108, no. 1, pp. 14-23. Nov. 1986.