在核電一回路系統(tǒng)中,存在許多連接核壓力容器接管嘴與安全端的異種金屬焊接接頭。由于設(shè)計(jì)及使用的要求,這種焊接接頭一般是在低合金高強(qiáng)鋼管嘴焊接坡口面上預(yù)堆焊多層鎳基合金后,再用鎳基合金焊材將之與奧氏體不銹鋼安全端焊接在一起而得到的。核電站運(yùn)行歷史表明,這種多材料構(gòu)成的焊接接頭是發(fā)生失效的薄弱環(huán)節(jié),因而屬于核安全重點(diǎn)關(guān)注的部位。為發(fā)展適合于這種復(fù)雜多材料接頭的完整性設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)的先進(jìn)技術(shù),需要對(duì)接頭局部力學(xué)性能和微觀組織,不同位置與不同尺寸裂紋的局部斷裂行為進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究及理解。本文以新一代壓水堆核電站系統(tǒng)中的Alloy52M異種金屬焊接接頭為研究對(duì)象,對(duì)這些問(wèn)題開(kāi)展了研究,所做工作和得到的主要結(jié)論如下：（1）通過(guò)微觀組織觀察和小尺寸平板試樣拉伸試驗(yàn),表征了Alloy52M異種金屬焊接接頭區(qū)不同位置的微觀組織和局部力學(xué)性能（強(qiáng)度、塑性、應(yīng)力-應(yīng)變行為,硬度）。研究表明,在異種金屬焊接接頭多材料組合的界面區(qū)域,存在復(fù)雜的微觀組織及急劇的力學(xué)性能變化。由焊接過(guò)程中的熱流動(dòng)和元素遷移導(dǎo)致了這些復(fù)雜組織及局部力學(xué)性能分布。非均勻的力學(xué)性能分布造成接頭局部位置的性能失配,這將影響裂尖斷裂力學(xué)參數(shù)、塑... 

【文章來(lái)源】：華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 異種金屬焊接接頭完整性的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 異種金屬焊接接頭的缺陷與失效模式
        1.2.2 異種金屬焊接接頭的組織和力學(xué)性能
        1.2.3 異種金屬焊接接頭的斷裂行為
        1.2.4 異種金屬焊接接頭的殘余應(yīng)力
        1.2.5 異種金屬焊接接頭的完整性評(píng)定
    1.3 目前研究存在的問(wèn)題
    1.4 課題研究的主要內(nèi)容
第二章 Alloy52M異種金屬焊接接頭的組織及局部力學(xué)性能
    2.1 引言
    2.2 核壓力容器接管安全端異種金屬焊接接頭模擬件的制造
    2.3 試驗(yàn)方法和程序
        2.3.1 試樣和拉伸試驗(yàn)
        2.3.2 異種金屬焊接接頭的微觀組織觀察及硬度測(cè)試
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 異種金屬焊接接頭局部材料微觀組織
        2.4.2 異種金屬焊接接頭的顯微硬度分布
        2.4.3 異種金屬焊接接頭的局部力學(xué)性能
        2.4.4 局部應(yīng)力-應(yīng)變行為
        2.4.5 局部力學(xué)性能對(duì)異種金屬焊接接頭完整性評(píng)定的影響
    2.5 本章小結(jié)
第三章 核電異種金屬焊接接頭延性裂紋擴(kuò)展行為的數(shù)值模擬
    3.1 引言
    3.2 數(shù)值模擬方法
        3.2.1 異種金屬焊接接頭材料
        3.2.2 試樣幾何及裂紋位置
        3.2.3 GTN模型及參數(shù)
        3.2.4 有限元模型
        3.2.5 裂紋擴(kuò)展阻力曲線(xiàn)的計(jì)算
    3.3 數(shù)值模擬結(jié)果
        3.3.1 均質(zhì)材料的延性裂紋擴(kuò)展阻力及路徑
        3.3.2 異種金屬焊接接頭不同位置裂紋的延性擴(kuò)展行為
        3.3.3 不同深度裂紋的延性擴(kuò)展行為
    3.4 討論
        3.4.1 異種金屬焊接接頭裂紋位置對(duì)延性裂紋擴(kuò)展阻力及路徑的影響
        3.4.2 裂紋深度對(duì)裂紋擴(kuò)展阻力及路徑的影響
        3.4.3 初始裂紋位置及裂紋尺寸對(duì)異種金屬焊接接頭完整性評(píng)定的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 Alloy52M異種金屬焊接接頭局部斷裂行為的原位觀察
    4.1 引言
    4.2 試樣及原位掃描電鏡觀察
    4.3 結(jié)果與討論
    4.4 本章小結(jié)
第五章 Alloy52M異種金屬焊接接頭的局部斷裂阻力及裂紋擴(kuò)展路徑
    5.1 引言
    5.2 試驗(yàn)方法和程序
        5.2.1 試樣幾何及裂紋位置
        5.2.2 試驗(yàn)及觀察
    5.3 斷裂試驗(yàn)結(jié)果
        5.3.1 A508區(qū)域的裂紋擴(kuò)展阻力及路徑
        5.3.2 Alloy52Mb區(qū)域裂紋擴(kuò)展阻力及路徑
        5.3.3 焊縫Alloy52Mw區(qū)域的裂紋擴(kuò)展阻力及路徑
        5.3.4 不銹鋼316L區(qū)域的裂紋擴(kuò)展阻力曲線(xiàn)及路徑
    5.4 局部位置裂紋的GTN模型參數(shù)標(biāo)定
    5.5 討論
        5.5.1 初始裂紋位置對(duì)局部裂紋擴(kuò)展阻力及路徑的影響
        5.5.2 異種金屬焊接接頭的結(jié)構(gòu)完整性評(píng)定
    5.6 本章小結(jié)
第六章 Alloy52M異種金屬焊接接頭的微觀斷裂機(jī)理
    6.1 引言
    6.2 結(jié)果與討論
        6.2.1 異種金屬焊接接頭的局部裂紋擴(kuò)展阻力
        6.2.2 異種金屬焊接接頭的微觀組織及強(qiáng)度分布
        6.2.3 異種金屬焊接接頭典型位置裂紋的斷裂機(jī)理
    6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間已發(fā)表論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]核電站穩(wěn)壓器設(shè)備安全端焊接技術(shù)[J]. 劉全印.  壓力容器. 2009(06)
[2]核電廠蒸汽發(fā)生器制造中的安全問(wèn)題[J]. 丁訓(xùn)慎.  核安全. 2006(01)



本文編號(hào)：3504445