當(dāng)代中國處在能源嚴(yán)重短缺和能源結(jié)構(gòu)不合理引發(fā)的嚴(yán)重環(huán)境危機(jī)下,可再生能源的發(fā)展使用是解決中國能源危機(jī)的有效方法。由于聚變能原料的豐富性、環(huán)境的優(yōu)越性、安全性,所以被人類當(dāng)作最理想的清潔能源之一。托卡馬克類型核聚變裝置是當(dāng)今世界上被認(rèn)為可以實現(xiàn)磁約束核聚變的裝置。中國核聚變研究也開始較早,先后建成了多套托卡馬克核聚變實驗裝置及其研究系統(tǒng),并參與到國際熱核聚變試驗堆計劃。計劃未來在我國建造能夠自持燃燒的托卡馬克實驗堆和磁約束聚變示范堆,進(jìn)而實現(xiàn)純聚變能源的商用化。中國聚變工程實驗堆(CFETR)的提出是中國繼ITER之后中國進(jìn)入聚變堆研究的標(biāo)志。托卡馬克裝置實現(xiàn)自持燃燒即具有實現(xiàn)核聚變能發(fā)電的可能,其中包層是最關(guān)鍵的部件之一。聚變堆內(nèi)包層部件因其所在的運(yùn)行環(huán)境惡劣,所以對結(jié)構(gòu)材料的要求比較苛刻。ITER各參與國提出了不同的包層概念,通過ITER裝置實驗來驗證各自的實驗包層模塊。中國也提出了氦冷鋰鉛雙冷包層,氦冷固態(tài)包層兩種概念設(shè)計。為了探討包層結(jié)構(gòu)中設(shè)計的制造工藝技術(shù),本文設(shè)計一個不含增殖單元的實驗包層模塊,用于中國CFETR概念包層電磁與熱工水力學(xué)相關(guān)技術(shù)實驗。目前世界上對包層的加工制造...

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【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 能源現(xiàn)狀及核能的發(fā)展
    1.2 托卡馬克裝置和聚變堆包層設(shè)計現(xiàn)狀
    1.3 中國實驗包層模塊(TBM)設(shè)計簡介
    1.4 聚變材料和第一壁加工方法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 本文研究內(nèi)容
第二章 實驗包層模塊結(jié)構(gòu)
    2.1 CFETR包層結(jié)構(gòu)概念設(shè)計
        2.1.1 功能和設(shè)計要求
        2.1.2 CFETR的設(shè)計參數(shù)及結(jié)構(gòu)概念設(shè)計
        2.1.3 CFETR氦冷固態(tài)包層模塊詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.2 實驗包層模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.2.1 第一壁
        2.2.2 上下蓋板
        2.2.3 背板
        2.2.4 結(jié)構(gòu)總體設(shè)計參數(shù)
    2.3 本章小結(jié)
第三章 包層模塊結(jié)構(gòu)的第一壁樣件成型及實驗
    3.1 第一壁成型加工
        3.1.1 U型第一壁結(jié)構(gòu)
        3.1.2 制件工藝分析及工藝方案確定
        3.1.3 工藝計算
        3.1.4 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.2 第一壁成型有限元模擬
        3.2.1 成型仿真模擬分析
        3.2.2 成型模具分析
    3.3 第一壁成型實驗及對比分析結(jié)果
        3.3.1 一次成型實驗
        3.3.2 多次成型實驗
        3.3.3 加熱成型實驗
        3.3.4 實驗結(jié)果分析
    3.4 本章總結(jié)
第四章 包層模塊的焊接成型實驗
    4.1 包層模塊盒體的焊接成型工藝路線
        4.1.1 焊接方式的選擇
        4.1.2 實驗包層模塊部件焊接槽的設(shè)計尺寸
        4.1.3 焊接加工工藝步驟
    4.2 包層盒體的整體焊接實驗
    4.3 第一壁熱等靜壓擴(kuò)散焊(HIP)焊接工藝探討
    4.4 本章小結(jié)
第五章 包層模塊焊接性能測試實驗
    5.1 焊接外觀檢驗與無損探傷
    5.2 焊接結(jié)構(gòu)力學(xué)性能測試
        5.2.1 硬度測試
        5.2.2 接頭拉伸性能測試
        5.2.3 沖擊測試
    5.3 接頭組織性能分析
    5.4 本章總結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 結(jié)論與創(chuàng)新
    6.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
攻讀碩士學(xué)位參與發(fā)表的論文及專利



本文編號：3821758