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摘要
采用TA16传热管制备的直流蒸汽发生器是新一代核动力装置的核心部件。为提高管材的内壁质量，目前采用内绞、喷砂等数道表面加工程序，生产成本大幅升高。为简化工艺流程，降低生产成本，开展针对TA16管材的内壁强化技术研究。同时为了确定内壁强化对管材断裂韧性的影响，提出一种含双边轴向裂纹管（DEAT）试样，通过弹塑性有限元分析建立DEAT试样的应力强度因子K和J积分的计算表达式，通过建立的试验方法完成内壁强化前后TA16传热管的J-R曲线测试，获得内壁强化前后TA16传热管的断裂韧性参数。试验后采用SEM、EBSD、TEM及纳米压痕分析内壁强化对管材微观组织和性能的影响。研究结果表明：强化后TA16管内壁从表面沿径向形成100～200μm的纳米超细晶区和孪晶变形区，显著提高了管材的内壁质量，但由于表层的硬度升高，导致传热管的断裂韧度整体水平有所下降。研究结果可为TA16管材的质量提升、安全性评价及性能退化评估奠定技术基础。
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单位中国核动力研究设计院
