汪家梅,苏豪展,张乐福,陈 凯,杜东海,熊 团,王 慧,沈康华,吴丽华

(1.上海交通大学 核科学与工程学院，上海 200240; 2.浙江国检检测技术股份有限公司，海盐 314300)

碳钢和低合金钢(LAS)由于成本低，且具有很好的力学性能、焊接性能和抗高温应力腐蚀开裂(SCC)等优势，被广泛用于制作反应堆压力容器一、二回路管道等核电站压力边界构件[1-3]。因此，这些碳钢和低合金钢在压力边界高温下的结构完整性、运行可靠性对核电站的安全运营及寿命评估至关重要。

1 试验

1.1 试验材料与试样

试验材料为商用核级508Ⅲ低合金钢，其化学成分(质量分数)为：0.15% Cr，0.79% Ni，0.19% C，1.46% Mn，0.78% Mo，0.001 8% S，0.24% Si，余量Fe。508Ⅲ低合金钢的显微组织主要由铁素体和晶间碳化物组成，如图1所示。将试验材料制成标准紧凑拉伸(CT)试样，详细尺寸见图2，为保证裂纹扩展平直稳定，在CT试样断裂面两侧加工出深度为5%的引导槽，尽量减小由于裂纹偏离而导致的测量误差。

图1 核级508Ⅲ低合金钢的显微组织

(a) 三维图 (b) 主视图

1.2 试验条件与方法

试验装置由高温高压反应釜、拉伸机、控制系统、水化学回路和反应釜内电化学回路组成，详见文献[12]。试验过程中，涉及的载荷、频率、载荷比、应力强度因子等力学参数均由相应的控制软件实时检测并记录。裂纹扩展长度采用DCPD技术在线连续测量，测量精度可达1 μm，直流电的供给和电压降的测量均采用点焊铂丝的方式。通过不锈钢贯穿件中的高温陶瓷和热缩聚四氟乙烯管将信号线与釜体绝缘，试样、加载销钉、夹具与釜体之间采用高温陶瓷管和高温陶瓷垫片进行电绝缘。……