樊光程，王晚霞，谈建平，侍克献，周伯谋，陆燕玲

(1.中国科学院 上海应用物理研究所，上海 201800；2.中国科学院大学，北京 100049；3.华东理工大学 机械与动力工程学院，上海 200237；4.上海发电设备成套设计研究院有限责任公司，上海 200240)

0 引言

研究和开发经济、高效、安全的先进核能是解决能源短缺、环境恶化等问题的关键途径，鉴于钍基核能开发利用的优势[1]，2011年我国重启了钍基熔盐堆研究，计划用20年左右的时间，在国际上首先实现钍基熔盐堆的应用[2]。熔盐堆中核燃料由高温熔融氟化物盐携带，堆内构件及其材料与高温熔融氟盐、核燃料及裂变产物直接接触，使材料处于中子辐照、高温、受力和熔盐腐蚀等极端环境中，能够在这种极端环境中长期稳定服役的结构材料成为了熔盐堆技术实现的关键环节。

20世纪五六十年代，美国橡树岭国家实验室(ORNL)研发了一种镍基合金——UNS N10003合金(国内生产的材料牌号为GH3535)[3]。围绕这种合金，研究者们在蠕变、熔盐腐蚀、高温氧化、辐照和焊接等方面已经做了很多工作[4-10]。但由于制造水平的制约，材料在制造、加工、服役的过程中势必会产生缺陷，在高温服役过程中，应力集中的缺陷部位会发生扩展，并最终发生结构失效[11]。对于某些材料，即使具有良好的常规力学性能，但其断裂性能不一定能够满足要求[12]。而该材料的高温裂纹扩展性能研究报道甚少，出于核安全考虑，有必要对GH3535合金的蠕变裂纹扩展性能进行研究分析。本文在服役温度650 ℃下开展GH3535合金的蠕变裂纹扩展试验，分析蠕变裂纹扩展规律，并对断裂性能进行评价。……