板-翅結(jié)構(gòu)的換熱器基于高效緊湊的特點,在一體化高溫系統(tǒng)中越來越受到青睞。在新一代的高溫氣冷堆中,板-翅結(jié)構(gòu)不但是最為可行的換熱單元形式,而且直接決定了反應(yīng)堆的能量轉(zhuǎn)換效率。作為換熱器設(shè)備的兩個核心指標(biāo),高效換熱與結(jié)構(gòu)可靠性總是相輔相成并相互制約。緊湊板翅式換熱器主要采用釬焊封裝連接,其釬焊連接區(qū)域是換熱器最薄弱的環(huán)節(jié)。釬料在釬焊接頭中起連接作用,其性能制約著釬焊結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能,從而可知釬料和釬焊接頭的性能決定了換熱設(shè)備甚至整個系統(tǒng)的安全可靠運行性能,因此對于釬料和板翅釬焊結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的研究具有重要意義。本文基于納米壓痕理論,通過采用理論分析、數(shù)值模擬和實驗研究相結(jié)合的方法,研究BNi-2鑄態(tài)釬料和SS316L/BNi-2不銹鋼釬焊接頭的力學(xué)性能,主要研究工作及相關(guān)結(jié)論如下：（1）基于納米壓痕理論,獲得了BNi-2鑄態(tài)釬料的硬度和彈性模量,對比拉伸實驗,證實了納米壓痕法測試材料力學(xué)性能的可行性�；贛.Dao的模型,采用壓痕做功法,通過一系列無量綱方程反推獲得了BNi-2鑄態(tài)釬料的塑性性能參數(shù)；結(jié)合有限元數(shù)值模擬和實驗研究,通過反復(fù)修正材料的特征應(yīng)力和特征應(yīng)變,獲得鑄態(tài)釬料精確的應(yīng)力應(yīng)變... 

【文章來源】：華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 不銹鋼釬焊接頭材料屬性研究進展
        1.2.1 鎳基釬料的研究進展
        1.2.2 不銹鋼釬焊接頭力學(xué)性能的研究進展
    1.3 釬焊接頭力學(xué)性能測試方法研究進展
        1.3.1 釬焊接頭常規(guī)力學(xué)性能測試方法
        1.3.2 納米壓痕法測試材料的力學(xué)性能
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究內(nèi)容
第2章 實驗材料和實驗方法
    2.1 BNi-2鑄態(tài)釬料和SS316L/BNi-2釬焊接頭試樣制備
        2.1.1 BNi-2鑄態(tài)釬料
        2.1.2 SS316L/BNi-2釬焊接頭
    2.2 納米壓痕實驗系統(tǒng)
    2.3 BNi-2鑄態(tài)釬料和SS316L/BNi-2釬焊接頭實驗方法
        2.3.1 BNi-2鑄態(tài)釬料的拉伸實驗
        2.3.2 BNi-2鑄態(tài)釬料的納米壓痕實驗
        2.3.3 SS316L/BNi-2釬焊接頭的納米壓痕實驗
    2.4 基于納米壓痕法的材料力學(xué)性能表征
        2.4.1 材料的塑性本構(gòu)模型
        2.4.2 材料應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)的量綱分析法
        2.4.3 材料應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系反演
    2.5 本章小結(jié)
第3章 BNi-2鑄態(tài)釬料的力學(xué)性能研究
    3.1 引言
    3.2 BNi-2鑄態(tài)釬料常溫拉伸性能及斷口分析
    3.3 BNi-2鑄態(tài)釬料納米壓痕實驗結(jié)果分析和討論
        3.3.1 彈性模量和硬度
        3.3.2 微觀組織分析
    3.4 BNi-2鑄態(tài)釬料納米壓痕數(shù)值模擬
        3.4.1 建立有限元模型
        3.4.2 邊界條件設(shè)置及網(wǎng)格無關(guān)性驗證
    3.5 BNi-2鑄態(tài)釬料應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系反演
    3.6 本章小結(jié)
第4章 SS316L/BNi-2釬焊接頭微區(qū)力學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 SS316L/BNi-2釬焊接頭各微區(qū)納米壓痕測試結(jié)果
        4.2.1 SS316L/BNi-2釬焊接頭各微區(qū)的彈性模量和硬度
        4.2.2 SS316L/BNi-2釬焊接頭微觀組織分析
    4.3 SS316L/BNi-2釬焊接頭各微區(qū)納米壓痕數(shù)值模擬
        4.3.1 建立釬焊接頭各微區(qū)有限元模型
        4.3.2 有限元模擬結(jié)果分析
    4.4 SS316L/BNi-2釬焊接頭各微區(qū)應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)
    4.5 SS316L/BNi-2釬焊接頭的力學(xué)性能
    4.6 本章小結(jié)
第5章 納米壓痕實驗影響因素分析
    5.1 引言
    5.2 壓頭尖端半徑的影響
    5.3 壓頭與材料間摩擦因數(shù)的影響
    5.4 壓痕尺寸效應(yīng)分析
        5.4.1 BNi-2鑄態(tài)釬料壓痕尺寸效應(yīng)分析
        5.4.2 釬焊接頭各微區(qū)壓痕尺寸效應(yīng)分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 本文研究工作總結(jié)
    6.2 本文創(chuàng)新之處
    6.3 未來研究展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文、參與的科研項目


【參考文獻】：
期刊論文
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[5]鎳基釬料釬焊GH586高溫合金[J]. 李天文,郭萬林,淮軍鋒.  材料工程. 2010(10)
[6]釬料厚度對不銹鋼板翅結(jié)構(gòu)抗拉強度影響的有限元分析與試驗研究[J]. 鞏建鳴,蔣文春.  真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2010(05)
[7]納米壓痕法測量Cu膜的硬度和彈性模量[J]. 黎業(yè)生,汪偉.  金屬學(xué)報. 2010(09)
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[10]采用BNi7釬料釬焊不銹鋼接頭的組織和性能[J]. 趙興保,李寧,文玉華,滕勁.  焊接. 2009 (02)

博士論文
[1]納米壓痕法表征金屬薄膜材料的力學(xué)性能[D]. 馬增勝.湘潭大學(xué) 2011
[2]微電子封裝中無鉛焊點的實驗研究與可靠性分析[D]. 牛曉燕.太原理工大學(xué) 2009

碩士論文
[1]不銹鋼釬焊接頭高溫強度的研究[D]. 史進.南京工業(yè)大學(xué) 2004



本文編號：3196941