HT9钢的高温蠕变性能研究

以HT9钢为研究对象,进行了700和800℃不同应力水平下的拉伸蠕变试验,利用幂律关系拟合出应力指数n,利用M-G关系和修正M-G关系对蠕变数据进行拟合,并使用SEM、TEM和XRD观察了蠕变断裂后断口的微观组织以及研究其蠕变机理及损伤机制。结果表明,双对数坐标下,HT9钢的最小蠕变速率和蠕变断裂时间均与应力呈线性关系,满足M-G关系和修正M-G关系。应力指数n随着温度的升高而增大。蠕变过程中位错按照Orowan机制绕过第二相。断口具有明显的韧窝结构,部分出现第二相粒子粗化现象。HT9钢800℃蠕变过程中氧化现象比较明显,高温蠕变析出相主要是M23C6型化合物,且呈现出不同的形态,析出相大小差别显著。HT9钢的损伤机制有外截面积损失、材料微观组织劣化、环境损伤等,也可能存在内截面积损失。     

热时效对多元微合金化310S不锈钢显微组织和冲击性能的影响

复合添加钼、铌、钨和钽等元素对310S不锈钢进行多元微合金化,固溶后分别在不同温度(650,800℃)和不同时间(500,1000,2 000h)进行热时效处理,研究了热时效对试验钢显微组织和冲击性能的影响。结果表明:在650℃时效处理后,试验钢显微组织为奥氏体,第二相除了M_(23)C_6相外还存在Fe_2MoC相和Cr_7C_3相;在800℃时效处理后,试验钢晶内有大量针状第二相析出;试验钢在不同温度时效处理后,随着时效时间的延长,其冲击吸收功均逐渐降低;和650℃时效相比,在800℃时效处理后试验钢的冲击吸收功降幅增大,断裂方式由韧性断裂向脆性沿晶断裂转变。     

钛合金曲面焊缝TIG焊接工艺研究

针对某钛合金曲面焊缝结构提出的高难度TIG焊接难题,分别开展了精确分区间、不同脉宽比、增设叠加脉冲电流等的对比焊接试验。采用尺寸检验、外观检验、金相检验等手段对曲面焊缝性能进行检验,最终确定了TIG焊接工艺。焊缝成形和熔合线长度均满足要求。该研究结果对高技术要求曲面焊接及其他特殊结构焊缝的焊接工艺研发具有重要的参考意义。     

裂变气体气泡尺寸对弥散燃料颗粒内部特征的影响规律

在前期均匀裂变气体气泡尺寸弥散燃料颗粒开裂模型基础上,基于不同尺寸气泡压力作用于燃料相的米塞斯(Mises)应力相等这一假设条件,建立了非均匀气泡尺寸的燃料颗粒开裂模型,并通过模型计算了裂变气体气泡尺寸对燃料相等效层厚度、气泡中气体原子数、气泡压力、燃料相最大张应力等内部特征的影响规律。计算结果表明:当气泡半径较大时,燃料相等效层厚度与气泡半径近似呈线性关系,当气泡尺寸较小时,等效层厚度与气泡半径之比随气泡半径减小急剧增加;随着气泡半径减小,气体原子数浓度增加;在升温过程中气泡内壁最大张应力的增大速率明显高于开裂阻力,气泡半径越小,燃料颗粒开裂温度越低。     

核电厂汽水分离再热器壳体减薄原因分析及处理

秦山核电厂320 MWe机组经过长期运行后,1#汽水分离再热器出现壳体减薄现象,通过分析认为壳体减薄的原因为流动加速腐蚀(FAC)。若任由设备继续腐蚀,将进一步降低设备强度,给核电机组带来极大的运行安全风险。通过修复工艺分析,选择合适的焊材、焊接工艺和热处理工艺,对设备进行焊接维修处理,有效提高了汽水分离再热器的运行可靠性,保证了设备和机组的运行安全。     

TER屏蔽模块前端盖板316LN真空电子束焊接工艺研究

ITER屏蔽包层模块是一种多冷却通道的316LN不锈钢部件，部件制作的关键技术包括冷却通道上前端盖板的小熔深焊接。本文针对10mm、5mm两种不同熔深要求的316LN屏蔽包层模块小熔深焊接技术难题，开展了电子束焊接结构设计和相应的焊接工艺研究。确定了屏蔽包层模块的锁底对接结构，同时确定了不同熔深下锁底对接的衬底宽度。实验结果证明，该工艺方法满足技术条件要求，确保了焊缝达到稳定可靠的焊接质量。同时通过该工艺研究取得了大量性能试验数据，为ITER屏蔽包层模块的设计提供了技术输入。     

热老化对316LN不锈钢焊缝微观组织和冲击性能的影响

为研究核电站主管道316LN不锈钢焊缝的热老化,开展了316LN不锈钢在400℃下15000h的加速热老化实验。采用TEM和HREM研究热老化后焊缝微观组织演变,利用冲击实验测定不同热老化时间下焊缝夏比冲击性能;以夏比冲击功作为热老化脆化参量,通过拟合法获得了焊缝热老化脆化动力学公式,利用热老化动力学公式预测焊缝在实际运行温度下服役60年内的夏比冲击功变化。结果表明:经1000h热老化后焊缝中的铁素体已经发生了调幅分解,形成了富Fe的α相和富Cr的α′相,同时在铁素体内析出了G相;焊缝中铁素体调幅分解和G相析出导致焊缝冲击功随时间延长而不断下降;夏比冲击功预测结果显示在运行25年内冲击功下降较快,随后的运行过程中下降过程趋缓。     

一种用于长间隙工件间隙测量的电容法检测技术研究

对长间隙工件间隙电容法检测技术的原理进行了阐述,开展了检测系统的构成和功能模块设计、标准测量块的设计及研制、探头设计、检测仪器设计等研究工作,对影响检测工艺的影响因素进行了分析,开展了测量系统的评价试验,最终实验数据表明检测精度满足测量要求,探头规格符合检测工况要求,抗干扰能力强,整机符合最初设计的技术要求。     

SPD技术对锆及锆合金力学行为影响研究现状

综述了锆及锆合金剧烈塑性变形(SPD)后性能变化的研究进展,系统阐述了锆及锆合金经剧烈塑性变形后显微硬度、拉伸/压缩性能、高低周疲劳性能,重点介绍了SPD技术在纯锆、Zr-Nb系合金中的应用。经过剧烈塑性变形后,锆及锆合金的抗拉强度及屈服强度均显著提升,但依据剧烈塑性成形轨迹、合金成分、第二相分布、热处理制度不同,其提升程度存在一定的差别。位错滑移是锆及锆合金高周疲劳的主要损伤机制,位错运动(包括位错滑移及位错攀移)是锆及锆合金低周疲劳的主要损伤机制。文章最后指出现阶段锆及锆合金SPD技术的发展趋势及应用前景。