《應力腐蝕裂紋局域電導率分布特徵與人工調控方法》是依託西安交通大學，由陳振茂擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：應力腐蝕裂紋局域電導率分布特徵與人工調控方法
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳振茂
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
應力腐蝕裂紋（SCC）是一些金屬材料即使在低應力和弱腐蝕環境下也時有發生的開裂破壞現象，嚴重威脅核電站容器、管道等關鍵結構的安全，需對其進行渦流檢測等定量無損評價。裂紋區域電導率分布極大影響SCC渦流定量檢測精度，也是製備檢測認證試驗用人工SCC試件的基礎。為究明SCC局域導電率分布特徵，建立可人工調控裂紋區域電導率的SCC製備方法，本項目擬開展研究包括：（1）建立基於亞微米四端子電位測量的局域電導率測定方法，分層/片測量典型SCC電導率並揭示其三維分布特徵；（2）研究焊接面形態與熱等靜壓（HIP）焊接面導電率分布的相關性，建立焊接面電導率人工調控方法；（3）結合SCC導電率分布規律和HIP焊接界面裂紋導電率調控技術，確立SCC人工模擬試件製備方法，並通過檢測實驗和信號反演驗證其有效性；（4）研究疲勞裂紋閉口載入方法及參數對裂紋區域導電率分布的影響，探討負載閉口疲勞裂紋模擬SCC的可行性。
結題摘要
本項目針對核電結構中發生的典型應力腐蝕裂紋，以提高渦流檢測應力腐蝕裂紋定量精度為目標，開展了如下研究：（1）明確典型應力腐蝕裂紋局域電導率分布特性，（2）基於固體焊接技術的界面裂紋導電率調控方法，（3）應力腐蝕裂紋人工模擬試件製備和性能確認，（4）驗證機械負載閉口疲勞裂紋試件模擬應力腐蝕裂紋的可行性。 通過四年研究工作，全面實現了預期的研究目標。主要研究成果包括： （1）提出了沿應力腐蝕裂紋長度方向進行切片，逐層分析裂紋深度方向電導率分布然後整合獲取應力腐蝕裂紋三維電導率分布的方法。自主開發了四端子直流電位檢測平台和基於反問題理論的直流電位檢測信號電導率分布重構方法和程式，首次獲得了整個應力腐蝕裂紋的三維電導率分布，明確了應力腐蝕裂紋的導電率分布規律。 （2）提出了基於焊接面預埋缺陷參數調節模擬調控應力腐蝕裂紋大小和電導率分布的方法，利用數值模擬，最佳化選取了模擬缺陷參數，利用固態焊接技術加工獲得了多枚應力腐蝕裂紋模擬試件，基於自主搭建的四端子直流電位檢測平台和重構方法進行了檢測實驗和等效電導率重構，證明了擴散焊和人工槽製備和調控模擬應力腐蝕裂紋試件的有效性。 （3）提出了線上四點彎曲負載閉口疲勞裂紋模擬應力腐蝕裂紋的方法，設計加工了疲勞裂紋線上閉口裝置，搭建了線上閉口疲勞裂紋渦流檢測實驗系統，探究了線上載入載荷對閉口疲勞裂紋渦流檢測信號的影響，利用渦流檢測反問題方法重構了裂紋等效電導率，結果表明利用閉口疲勞裂紋在渦流檢測意義模擬應力腐蝕裂紋非常有效。 經過四年研究，共發表期刊論文35篇，其中SCI期刊論文20篇，發表國際會議論文34篇，申報發明專利16項（授權7項），獲得軟體著作權2項、國家行業標準各1項，主編國際叢書1部，獲遠東無損檢測論壇優秀論文一等獎等論文獎勵8項，作為大會主席在西安組織召開了19屆ENDE，培養碩士生8名，博士生3名，其中碩士生5人，博士生2人畢業。
