Исследование сопротивления деформированию и разрушению металла сварных швов корпуса ВВЭР

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты исследования механических свойств и сопротивления хрупкому разрушению (СХР) металла сварного шва корпуса ВВЭР, выполненного современными сварочными материалами с использованием сварочной проволоки Св-15ХГМТА и керамического флюса 48АФ-71. Механические свойства исследованы посредством испытаний образцов на растяжение, а СХР – посредством испытаний образцов на ударный изгиб и на трещиностойкость. Анизотропия механических свойств и СХР исследованы при испытаниях указанных образцов, ориентированных в двух направлениях: в первом случае поверхность разрушения перпендикулярна оси сварного шва, во втором – параллельна. Показано, что металл шва, выполненного по данной технологии не имеет анизотропии как по механическим свойствам, так и по СХР. Предложено объяснение разброса СХР на основании результатов проведенных металлографических исследований. Полученные экспериментально прочностные и пластические характеристики сварного шва, выполненного современными сварочными материалами, позволяют заключить, что для исследовательских работ из соображений экономии материала для испытаний на растяжение можно применять цилиндрические пятикратные образцы диаметром 3 мм, имеющие поперечную относительно оси шва ориентацию, вместо образцов диаметром 6 мм и более продольной ориентации, при этом масштабным фактором можно пренебречь. Установлена корреляционная зависимость между значениями референсной температуры Т0, определенной по методу Master Curve, и референсной температуры Т100, определенной по методу Advanced Unified Curve, и значением критической температуры хрупкости Тк0 для исследуемого металла шва в исходном состоянии.

Об авторах

Е. В. Юрченко

НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»

Автор, ответственный за переписку.
Email: mail@crism.ru
канд. техн. наук 191015, Санкт-Петербург, Шпалерная ул., 49

М. Н. Тимофеев

НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»

Email: mail@crism.ru
канд. техн. наук 191015, Санкт-Петербург, Шпалерная ул., 49

Б. З. Марголин

НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»

Email: mail@crism.ru
д-р техн. наук 191015, Санкт-Петербург, Шпалерная ул., 49

С. Н. Галяткин

НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»

Email: mail@crism.ru
канд. техн. наук 191015, Санкт-Петербург, Шпалерная ул., 49

Список литературы

  1. Национальный стандарт Российской Федерации. Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Расчет на сопротивление хрупкому разрушению корпуса водо-водяного энергетического реактора. ГОСТ Р 59115.14-2021. - М., 2021.
  2. ASTM E 1921-10ε1 . Standard Test Method for Determination of Reference Temperature, T0, for Ferritic Steels in the Transition Range // Annual Book of ASTM Standards. - 2010. - V. 03.01.
  3. Margolin B. Z., Gulenko A. G., Nikolaev V. A., Ryadkov L. N. A new engineering method for prediction of the fracture toughness temperature dependence for RPV steels // Int. J. Pres. Ves. & Piping. - N 80. - 2003. - P. 817-829.
  4. Margolin B. Z., Gulenko A. G., Fomenko V. N., Kostylev V. I. Further Improvement of the Prometey Model and Unified Curve Method. Part 2. Improvement of the Unified Curve Method // Eng. Fract. Mech. - 2018. - N 191. - P. 383-402.
  5. Национальный стандарт Российской Федерации Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Методы определения характеристик трещиностойкости конструкционных материалов. ГОСТ Р 59115.6-2021.
  6. Comparison of Irradiation-Induced Shifts of KJC and Charpy Impact Toughness for Reactor Pressure Vessel Steels. NUREG/CR-6609 U.S. Nuclear Regulatory Commission FIEN Office of Nuclear Regulatory Research Washington, DC 20555-0001. Oak Ridge National Laboratory.
  7. Юрченко Е. В. Исследование и прогнозирование радиационного и теплового охрупчивания материалов эксплуатируемых и перспективных корпусов реакторов ВВЭР // Дис. ... канд. техн. наук. - СПб., 2015.
  8. Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок (ПНАЭГ-7-002-86) / Госатомнадзор СССР. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 525 с.
  9. Национальный стандарт Российской Федерации. Материалы оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Методы определения ударной вязкости и критической температуры хрупкости по результатам испытаний на ударный изгиб. ГОСТ Р 70431-2022. - М., 2022.
  10. Margolin B. Z., Gulenko A. G., Fomenko V. N., Kostylev V. I. Further Improvement of the Prometey Model and Unified Curve Method. Part 2. Improvement of the Unified Curve Method // Eng. Fract. Mech. - 2018. - N 191. - P. 383-402.
  11. Тимофеев М. Н., Галяткин С. Н., Фоменко А. В., Шубин О. В. Анализ опыта изготовления корпуса реактора и блока верхнего проекта ВВЭР-ТОИ из сталей 15Х2НМФА кл. 1 и 15Х2МФА-А мод. А // Тяжелое машиностроение. - 2021. - № 9. - С. 9-13.
  12. ГОСТ Р 50.05.12-2018. Межгосударственный стандарт. Сварные соединения. Методы определения механических свойств.
  13. AWS B4.0:2016. Standard Methods for Mechanical Testing of Welds, by American Welding Society, 2016.
  14. ГОСТ Р 50.05.12-2018. Национальный стандарт Российской Федерации. Система оценки соответствия в области использования атомной энергии. Оценка соответствия в форме контроля. Контроль радиационного охрупчивания корпуса реактора атомной станции.
  15. Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии. Сварка и наплавка оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок (НП-104-18). - М.: Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору. - 2018. - 260 с.
  16. ASTM E399-90. Standard Test Method for Plane-Strain Fracture Toughness of Metallic Materials, ASTM International, West Conshohocken, PA, 1997.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».