聚变堆设计中,铜铬锆合金(CuCrZr)作为一种候选热沉材料,应用于国际热核聚变实验堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER)中第一壁、偏滤器以及电连接头部件。CuCrZr与冷却水接触发生腐蚀,产生的腐蚀产物随冷却水迁移,并可能在辐射区活化而成为活化腐蚀产物的一部分,是反应堆运行及维护过程中工作人员辐照剂量的来源之一。华北电力大学自主研发CATE程序能很好地进行源项分析,加入Cu元素这一影响因素可以更好的适用于聚变堆。因此,对CuCrZr的实验研究意义重大。目前国内外对CuCrZr在聚变堆工况下的腐蚀行为研究不是很多,并且也缺乏CuCrZr的腐蚀模型。所以,本文将进行聚变堆设计工况下CuCrZr腐蚀模型研究。本文将进行铜铬锆合金腐蚀实验,并构建铜铬锆合金腐蚀模型。实验分为动态水腐蚀实验和连续水腐蚀试验两部分。动态水实验参数的设定参照ITER水冷回路的设计参数,实验温度为150℃,溶氧量低于0.01mg/kg,pH为7(20℃),电导率为0.055μS/cm,流速为6m/s。连续水实验参数的设定除溶氧量与流速外,与动态水实验参数保持一致。溶氧量取10ppb、250ppb、1000ppb、1500ppb。实验结束后通过腐蚀失重分析、显微微观分析,得到材料的腐蚀失重曲线和腐蚀速率曲线、表面及截面形貌,分析CuCrZr腐蚀机理。并根据腐蚀机理,构建CuCrZr腐蚀模型。研究结果表明:(1)动态水腐蚀实验中,腐蚀失重随时间逐渐增大,腐蚀速率维持在一定范围区间。连续水腐蚀实验中,腐蚀失重随时间逐渐增大,腐蚀速率随时间降低,最后趋于平衡。(2)根据显微微观结果分析腐蚀机理,流体的冲刷会对表面氧化层造成影响,使得氧化层出现孔洞甚至出现裂缝。随着时间的推移,腐蚀层加厚,对内部基体形成一定的保护作用。连续水腐蚀实验中,在腐蚀初期,样品表面首先形成Cu2O。随着时间的推移,样品表面形成Cu2O和CuO混合物。不同的溶氧量条件下,腐蚀速率随着溶氧量的增大先变高后降低。(3)根据腐蚀机理,构建的模型分为两个部分,一部分为流体冲刷带来的流动腐蚀,通过分析流体对金属的影响以及流速和腐蚀速率的关系进行计算。另一部分为纯化学腐蚀,根据Cabrera和Mott的理论模型,并结合内氧化理论进行计算。将两部分结合最终得出CuCrZr腐蚀模型。(4)根据实验数据,对计算值进行验证,构建的CuCrZr腐蚀模型遵循腐蚀的客观规律,计算值与实验值之间的相对误差在10%左右,可以作为一个经验公式用于CATE程序的数据库与计算工作。