爆破閥剪切蓋用690合金熱處理工藝研究
本文關(guān)鍵詞:爆破閥剪切蓋用690合金熱處理工藝研究
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【摘要】:爆破閥是AP1000核電站非能動堆芯冷卻系統(tǒng)的關(guān)鍵和特殊設(shè)備,其應(yīng)用于壓水堆核電機組在世界范圍內(nèi)尚屬首次。爆破閥剪切蓋材料采用Inconel 690合金棒材,該合金是一種30%鉻含量的奧氏體型鎳基耐蝕合金。由于爆破閥火藥驅(qū)動動作的特點,要求690合金的機械性能指標(biāo)落在一個很窄的區(qū)間內(nèi),以匹配藥筒火藥量的設(shè)計分析。目前690合金傳熱管普遍采用氣體保護固溶熱處理+真空脫敏熱處理的熱處理工藝方式,以獲得符合蒸汽發(fā)生器傳熱管性能要求的690合金組織、力學(xué)和耐蝕性能。鑒于爆破閥剪切蓋用690棒材直徑尺寸和單批次熱處理的重量,如果對爆破閥剪切蓋用690棒材也采用真空或氣體保護固溶熱處理+真空脫敏熱處理(TT)的方式進行熱處理,將對熱處理裝備提出更高的要求,這將大大增加材料成本。本文分別采用“真空固溶+真空脫敏熱處理”和“空氣爐固溶+空氣爐脫敏熱處理”兩種不同的熱處理方式,對比研究這兩種不同熱處理方式對爆破閥剪切蓋用690合金棒材組織、力學(xué)和耐蝕性能的影響,通過一系列模擬試驗研究,得到以下重要結(jié)論:1)通過控制合理的空氣爐熱處理工藝參數(shù),以及后續(xù)對熱處理后棒材表面采取合適的機加工處理,爆破閥剪切蓋用690棒材采用空氣爐熱處理工藝可獲得滿足性能指標(biāo)要求的材料。2)空氣爐熱處理時,在模擬試驗條件下,建議合金棒材進行全表面切削加工,機加工余量值≥0.1mm。3)在模擬試驗合金化學(xué)成分條件下,推薦的合適固溶溫度為1050℃左右,690合金棒材的組織和性能可以滿足爆破閥剪切蓋材料的考核指標(biāo)要求。最后,對成品棒材按空氣爐熱處理進行了試制,結(jié)果表明完全滿足爆破閥剪切蓋材料的考核指標(biāo)要求。本文為國產(chǎn)爆破閥用690合金棒材采用空氣爐熱處理工藝提供了實驗室模擬數(shù)據(jù),解決了爆破閥剪切蓋用690合金的熱處理工藝選擇問題,即采用空氣爐熱處理工藝也可獲得滿足性能指標(biāo)要求的合格材料。
【關(guān)鍵詞】:爆破閥 剪切蓋材料 690合金 熱處理工藝
【學(xué)位授予單位】:蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TM623;TG156
【目錄】:
- 摘要7-8
- Abstract8-11
- 第1章 緒論11-19
- 1.1 引言11
- 1.2 爆破閥簡介11-13
- 1.3 690合金研究現(xiàn)狀13-17
- 1.4 本論文的研究目的和意義17-18
- 1.5 本論文研究內(nèi)容18
- 1.6 擬解決的關(guān)鍵問題18-19
- 第2章 爆破閥剪切蓋用690合金熱處理工藝參數(shù)設(shè)定19-28
- 2.1 引言19
- 2.2 檢驗和試驗方法19
- 2.3 爆破閥剪切蓋用690合金的理化性能指標(biāo)19-21
- 2.4 爆破閥剪切蓋用690合金性能指標(biāo)的分析21-22
- 2.5 工藝研究用的材料選擇22-24
- 2.5.1 選材依據(jù)22-23
- 2.5.2 選材分析及實際用材23-24
- 2.6 690合金熱處理工藝參數(shù)的設(shè)定24-27
- 2.6.1 設(shè)定依據(jù)24-26
- 2.6.2 熱處理工藝參數(shù)設(shè)定26-27
- 2.7 本章小結(jié)27-28
- 第3章 兩種不同熱處理的材料性能研究28-41
- 3.1 引言28
- 3.2 晶粒度28-32
- 3.3 碳化物分布32-33
- 3.4 氧化層33-34
- 3.5 力學(xué)性能34-37
- 3.6 耐點蝕性能37-38
- 3.7 耐晶間腐蝕性能38-39
- 3.8 耐應(yīng)力腐蝕性能39-40
- 3.9 本章小結(jié)40-41
- 第4章 基于空氣爐熱處理工藝的成品棒材試制41-48
- 4.1 引言41
- 4.2 成品棒材的規(guī)格直徑41-42
- 4.3 成品棒材的性能指標(biāo)要求42
- 4.4 成品棒材的模擬熱處理試驗研究42-44
- 4.5 成品棒材熱處理工藝的確定44-45
- 4.6 成品棒材熱處理后性能試驗結(jié)果45-47
- 4.7 成品棒材機加工47
- 4.8 本章小結(jié)47-48
- 第5章 結(jié)論與展望48-50
- 5.1 結(jié)論48-49
- 5.2 展望49-50
- 參考文獻50-53
- 致謝53-54
- 附錄A(攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄)54
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
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,本文編號:731368
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