核屏蔽用中子吸收材料研究现状与展望

镉(Cd)、硼(B)和一些稀有元素具有较大的热中子吸收截面，在核屏蔽吸收中子领域具有较广泛的应用前景。本文概述了用于核电站乏燃料“湿法”贮存用中子吸收材料的种类，论述了各种中子吸收材料的优点和不足。阐述了铝基碳化硼(B4C/Al)中子吸收材料的研究进展以及不同制备方法的优点和不足，进一步介绍了搅拌摩擦焊方法和扩散焊方法在连接B4C/Al中子吸收材料过程中的优势。在此基础上，对新型中子吸收材料在成分、结构设计方面进行了分析，对未来核屏蔽用中子吸收材料进行了展望。     

TC4钛合金真空电子束焊温度场及成形性能

为研究TC4钛合金焊接接头的成形性能,采用真空电子束焊方法对TC4钛合金进行焊接。通过Ansys Workbench数值模拟软件对TC4钛合金真空电子束焊过程进行数值模拟,研究了电子束流、加速电压和焊接速度对焊接接头成形性能的影响。研究结果表明,数值模拟结果与试验结果相吻合;随着电子束流、加速电压的增大及焊接速度的减小,焊缝的熔深和熔宽随之增大;焊接接头熔合区晶粒尺寸由上至下(沿深度方向)逐渐减小,熔合区主要由针状马氏体α′相组成;焊接接头相比于母材,抗拉强度提高至103%,塑性降低,延伸率最高达到86%,针状马氏体α′相是导致焊接接头力学性能改变的关键因素。     

旋压变形量对B4C增强铝基复合管微观组织及力学性能的影响

本文采用等离子放电烧结+异步错距旋压方法制备了不同旋压变形量的B₄C颗粒含量为10wt.%的铝基复合材料管材,研究了变形量对复合管材微观组织和力学性能的影响。 研究结果表明:随着旋压变形量的增加,B₄C铝基复合管材内部B₄C颗粒分布由类似网状结构变为均匀分布,B₄C颗粒与基体铝合金之间界面形成了冶金结合;等离子放电烧结过程中的颗粒之间的“尖端放电”效应使得颗粒之间的界面处产生局部高温,促进了界面之间的结合,在界面处产生了AlB₂和Al₃BC金属间化合物;旋压变形量的增加,细化了铝合金的晶粒尺寸,减小了B₄C的颗粒尺寸,但旋压过程中导致的大尺寸B₄C颗粒的断裂弱化了细晶强化和颗粒强化对抗拉强度的作用。     

含微纳B_4C/Ti颗粒铜基复合材料的微观组织与力学性能（英文）

采用高能球磨(HEBM)和放电等离子烧结(SPS)工艺成功制备出微纳B_4C/Ti颗粒增强铜基复合材料(CTBCs),通过X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱(EDS)等测试手段对其微观组织形貌进行表征,并测定了烧结态试样的致密度和力学性能。结果表明,(B_4C+Ti)颗粒在基体中均匀分布,增强体与铜基体界面结合良好,且其结合形式为冶金结合和机械结合并存。复合材料的显微硬度、拉伸屈服强度、抗拉强度和延伸率等力学性能相较于纯铜试样得到显著提高,这主要归因于载荷传递、细化晶粒与热错配等强化机制。复合材料的拉伸断口表现出明显的韧性断裂特征。     

B_4C/6061Al中子吸收材料FSW接头的纳米压痕和拉伸性能研究

采用粉末冶金的方法制备了30vol%B_4C/6061Al中子吸收材料板材。通过搅拌摩擦焊(FSW)的方法对4 mm厚30vo1%B_4C/6061A1中子吸收材料板材进行对接焊接,获得了表面成形良好的焊缝。采用纳米压痕法对FSW焊接接头的焊核(WZ)、热力影响区(TMAZ)、热影响区(HAZ)和母材(BM)4个区域中的微区力学性能进行研究,对焊接接头的拉伸性能进行了测试。运用扫描电镜对压痕的微观形貌和拉伸断口进行表征。结果表明:在同一区域中,随着距颗粒/基体界面距离d(d11μm)的增加,微区的硬度和弹性模量总体呈现降低趋势。在微区数值均值化后,不同区域的硬度和弹性模量由高到低为WZ、TMAZ、BM和HAZ,压入功恢复率在WZ、TMAZ、HAZ和BM依次为28.10%、25.14%、31.76%和29.30%。在焊接接头不同区域出现性能差别的原因是由于在FSW过程中不同区域的塑性变形程度和热循环作用不同导致的,FSW接头强度可达母材的85.7%,断裂部位在HAZ区。     

B4C/6061Al中子吸收材料微观结构及其力学性能研究

本文采用真空热压后轧制的方法(VHPR)成功制备了混合粒径增强的B4C/6061Al中子吸收材料,B4C含量分别为0vol.%、20vol.%、30vol.%和40vol.%。对中子吸收材料的微观组织形貌及其界面行为进行了观察,对材料的拉伸强度及断口进行了测试分析,对强化机理进行了讨论。试验结果表明：6061Al基体构成了空间网络结构,界面结合处为冶金结合,界面扩散层厚度可达5um,随着B4C颗粒含量的增加,中子吸收材料内部小粒径B4C颗粒出现了局部的团聚现象。中子吸收材料的强度呈现先增加后降低的趋势,断裂方式主要为沿界面开裂和B4C颗粒的解理断裂。中子吸收材料经过多道次的交叉轧制以后,基体铝晶粒得到细化,在B4C颗粒周围出现了大的塑性变形区,交叉轧制同时也提高了B4C颗粒在基体铝中的分布均匀性,减少材料内部缺陷。     

上海深基坑工程地面沉降危险性分级

深基坑工程是高层建筑、地铁隧道、地下空间开发利用等城市建设中的重要基础工程.深基坑工程对区域地面沉降影响明显,而地面沉降是上海最主要的地质灾害.通过实例及数值模拟分析表明,降承压水是上海深基坑工程引起地面沉降的主要影响因素.而不同的降水方式,地面沉降效应差异较大.从地面沉降角度进行了深基坑工程类型的划分.结合上海地面沉降防治分区,提出了深基坑工程地面沉降危险性分级标准,为深基坑工程地面沉降危险性评估提供参考,为城市防灾减灾提供决策依据.     

轨道交通工程岩土工程勘察的组织实施

针对轨道交通线路长,跨越不同的周围环境,岩土工程勘察外业条件复杂的特点,以上海轨道交通11号线南段详勘I标段的实施为例,对轨道交通岩土工程勘察组织实施中的几个问题进行分析探讨,以期为类似工程实施提供指导。     

一种由MCNP设计,通过SPS加热轧制备的新型辐射屏蔽复合材料

本研究旨在设计和制备一种新型的中子和γ射线辐射屏蔽复合材料。基于蒙特卡罗模拟,含不同W质量分数(40~70%)的新型(W+B)/6061Al复合材料首次采用球磨法和SPS加热轧制法制备,并对其组织和力学性能进行了研究。实验结果显示,轧制之后,W和B颗粒均匀分布于基体中,而且W/Al界面以固溶体的形式呈现出良好的冶金结合。复合材料的物相主要包括W和Al。EBSD结果表明,W颗粒具有促进动态再结晶(DRX)成核、限制晶粒长大和降低6061Al基体织构的作用。拉伸试验表明,W含量为50 wt.%的复合材料强度最高,塑性较好。结合模拟结果,该组分的复合材料性能达到了实际应用要求。(W+B)/6061Al复合材料的强化机理包括位错强化和载荷传递效应。