锆合金包壳管是核反应堆燃料组件的关键结构部件，在反应堆运行过程中，由于冷却剂流致振动，包壳管与定位格架之间会发生复杂的冲切耦合作用，导致材料发生磨损甚至失效，严重影响反应堆的安全运行。本文以锆合金包壳为研究对象，利用自主研制的冲击磨损试验机、切向微动磨损试验机及冲切耦合磨损试验机，开展了不同时长(5~1000h)下的冲击、切向及冲切耦合磨蚀试验。通过结合动力学响应分析、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、三维轮廓仪及拉曼光谱(Raman)等手段，系统研究了锆合金包壳的冲切耦合磨蚀性能与损伤演变机理。结果表明：在单一冲击磨损中，材料以塑性变形和剥层机制为主，能量吸收随时间增加而增大；在切向微动磨损中，摩擦系数经历了"上升-下降-稳定"的过程，表面形成了致密的氧化磨屑层，磨损机制主要为氧化磨损和疲劳磨损员；而在冲切耦合工况下，材料的磨损体积显著高于单一工况，呈现出严重的加速损伤特征。耦合作用下，冲击载荷破坏了表面氧化膜的连续性，阻碍了保护性氧化层的形成，使得新鲜金属持续暴露并发生剧烈的犁削与剥离。随着试验时长的增加，冲切磨痕由早期的局部应力集中逐渐发展为均匀的严重塑性变形区，磨损机制转变为以磨粒磨损和粘着磨损为主的协同损伤机制。本文研究结果可为深入理解核燃料组件的微动疲劳行为及优化格架-包壳设计提供理论依据

锆合金包壳,冲切耦合,磨蚀,损伤机理