在能源日益枯竭的今天,核能作為清潔能源在能源領(lǐng)域具有廣闊的使用價值。核島一回路設(shè)備是壓水堆核動力裝置的核心,而SA508低合金鋼憑借優(yōu)異的性能被廣泛用于反應(yīng)堆壓力容器的制造。制造反應(yīng)堆核一級設(shè)備需要用到大量的焊材,其中低合金鋼焊材主要用于一回路系統(tǒng)主設(shè)備主承壓焊縫的焊接。目前國內(nèi)可用于制造核壓力容器的成熟焊材主要集中在手工電弧焊焊條和埋弧焊焊絲上,而可用于鎢極氬弧焊的焊絲主要還依賴進口,加上上述兩種類型焊縫的低溫沖擊韌性很難達到150J,因此在關(guān)鍵設(shè)備制造問題上,研發(fā)具有自主產(chǎn)權(quán)且性能穩(wěn)定的鎢極氬弧焊低合金鋼焊絲具有重要的意義。本文采用四個不同熱輸入條件對508-ⅢB低合金鋼TIG焊絲進行熔敷金屬試驗,均獲得高強、低溫韌性優(yōu)良且穩(wěn)定的性能指標,并從熱力學(xué)的角度研究第二相的析出過程,并分析析出相類型以及分布規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn):三種合金成分熔敷金屬析出相的類型一致,均為合金滲碳體和（Ti,Nb）C,未發(fā)現(xiàn)有氮化物存在,其中析出相TiC先在奧氏體固相溫度區(qū)間析出,然后NbC以初生TiC相為核心在其周圍析出長大。隨著熱輸入增大,析出相強化效果減弱。研究了熱輸入的變化對夾雜物形核的冶金過程以及夾雜物... 

【文章來源】：江蘇科技大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 核級低合金鋼發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國外核級低合金鋼發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)核級低合金鋼發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 核級低合金鋼的合金成分和力學(xué)性能
    1.3 反應(yīng)堆用鋼的焊接材料及焊接方法
        1.3.1 反應(yīng)堆壓力容器用鋼的焊接材料
        1.3.2 反應(yīng)堆壓力容器用鋼的焊接工藝
        1.3.3 焊接的常見問題和難點
    1.4 論文的研究目的和內(nèi)容
第2章 試驗材料和方法
    2.1 試驗材料
        2.1.1 焊接試板
        2.1.2 焊接材料
    2.2 試驗方法
        2.2.1 熔敷金屬焊接試驗
        2.2.2 熔敷金屬化學(xué)成分檢測
        2.2.3 焊后熱處理試驗
    2.3 顯微組織觀察和斷口形貌分析
        2.3.1 光學(xué)顯微鏡(OM)組織分析
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
        2.3.3 電子背散射技術(shù)(EBSD)分析
        2.3.4 透射電子顯微鏡(TEM)分析
        2.3.5 Aspex Explorer夾雜物分析
    2.4 力學(xué)性能分析
        2.4.1 拉伸試驗
        2.4.2 沖擊試驗
        2.4.3 彎曲試驗
        2.4.4 硬度試驗
第3章 熔敷金屬析出物和夾雜物研究
    3.1 熔敷金屬的化學(xué)成分
    3.2 析出物熱力學(xué)計算
        3.2.1 固液相線計算
        3.2.2 析出相的液相熱力學(xué)計算
        3.2.3 凝固前沿?zé)崃W(xué)計算
        3.2.4 固相熱力學(xué)計算
    3.3 熔敷金屬析出物種類
        3.3.1 晶界析出
        3.3.2 晶內(nèi)析出
    3.4 第二相尺寸變化和分布情況
        3.4.1 第二相尺寸的變化趨勢
        3.4.2 第二相顆粒的分布規(guī)律
    3.5 第二相強韌化機理分析
        3.5.1 細晶強化
        3.5.2 沉淀強化
        3.5.3 韌性機理
    3.6 夾雜物種類和尺寸變化
        3.6.1 夾雜物種類
        3.6.2 夾雜物尺寸的變化
    3.7 本章小結(jié)
第4章 焊接熱輸入熔敷金屬組織及力學(xué)性能的影響
    4.1 不同熱輸入條件下的宏觀金相
    4.2 焊接熱輸入對熔敷金屬組織的影響
        4.2.1 熱輸入對顯微組織的影響
        4.2.2 熱輸入對晶粒分布和晶界取向的影響
    4.3 焊接熱輸入對熔敷金屬力學(xué)性能的影響
        4.3.1 熱輸入對熔敷金屬拉伸性能的影響
        4.3.2 熱輸入對熔敷金屬彎曲性能的影響
        4.3.3 熱輸入對熔敷金屬硬度的影響
        4.3.4 熱輸入對熔敷金屬沖擊韌性的影響
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]船用低溫鋼的沖擊斷裂行為及韌脆轉(zhuǎn)變溫度曲線分析[J]. 褚峰,張靖,陸春潔,岑風(fēng).  中國測試. 2018(09)
[2]AP1000非能動三代核電技術(shù)及工程進展[J]. 顏巖,程應(yīng)社,程昭.  中國核電. 2018(02)
[3]國家發(fā)改委發(fā)布《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃（2016-2020年）》[J]. 本刊訊.  電力與能源. 2016(06)
[4]熱輸入量對一種新型藥芯焊絲熔敷金屬組織及沖擊韌性的影響[J]. 宋峰雨,李艷梅,王平,朱伏先.  金屬學(xué)報. 2016(07)
[5]核壓力容器用SA508-4N鋼的奧氏體晶粒長大行為[J]. 何西扣,劉正東,楊志強,王小彬,方才順.  金屬熱處理. 2016(06)
[6]Relationship between Crystal Structure of Inclusions and Formation of Acicular Ferrites[J]. Zhi-min CUI,Li-guang ZHU,Yuan-liang LI,Qing-jun ZHANG,Chun-liang YAN,Wen-ling MO.  Journal of Iron and Steel Research（International）. 2016(06)
[7]低合金鋼熱絲TIG焊技術(shù)研究[J]. 張忠海,辛宇.  機械工程師. 2015(12)
[8]Ni-Cr-Fe合金690在壓水堆核級承壓設(shè)備中的應(yīng)用[J]. 鄭東宏,王仕航,呂俊娥,王江濤,張培敬.  壓力容器. 2015(09)
[9]百萬千瓦級機組核反應(yīng)堆壓力容器焊接監(jiān)造[J]. 劉國徽,李進.  焊接技術(shù). 2015(02)
[10]核電SA508-3鋼研究進展[J]. 張文廣,李茂林,郭德朋,焦殿輝,張躍.  熱加工工藝. 2014(16)

博士論文
[1]600MPa級高強鋼筋用鋼成分與控冷工藝的研究[D]. 張婧.北京科技大學(xué) 2016
[2]微合金鋼鑄坯第二相析出行為及表層組織演變研究[D]. 馬范軍.重慶大學(xué) 2010
[3]微合金鋼焊縫金屬中針狀鐵素體形成機理的研究[D]. 張德勤.天津大學(xué) 2000

碩士論文
[1]核島主設(shè)備安全端焊接工藝應(yīng)用研究[D]. 王苗苗.華南理工大學(xué) 2017
[2]核反應(yīng)堆壓力容器用鋼及其結(jié)構(gòu)的斷裂韌性研究[D]. 余美芳.天津大學(xué) 2016
[3]6A02鋁合金板材熱成形—淬火一體化工藝強化機理研究[D]. 凡曉波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012



本文編號：3559544