316L对接焊缝相控阵超声检测工艺模拟与试验验证

为解决中国聚变工程实验堆316L不锈钢焊缝超声波检测时,探头扫查空间受限、检测信噪比低的难题,提出了基于双晶面阵探头的相控阵超声检测方案.通过CIVA仿真,分析了不同聚焦参数下DMA探头的声场特征,确定对接接头的检测工艺.参考NB/T47013.3-2015《承压设备无损检测第3部分:超声检测》附录I,设计并制作了对比试块,验证了检测工艺下的声束覆盖和φ2 mm侧横孔信噪比.结果表明,DMA探头可以在有限的扫查空间内实现焊缝声束全覆盖,对比试块中不同位置的φ2 mm侧横孔信噪比大于15 dB.试验结果可为316L类不锈钢对接焊缝相控阵超声检测工艺制定提供参考.     

316LN不锈钢焊后热处理工艺及对残余应力的影响

在核聚变实验装置中广泛使用的316LN不锈钢材料,在焊接后出现较大的残余应力,使用焊后热处理法减少焊接残余应力。使用软件模拟计算出316LN不锈钢TTT、CCT和相组成图,获得了合理的焊后热处理工艺。结果表明,焊件平均残余应力减少幅度最大的发生在焊缝区,最小的发生在母材区。焊件沿着焊接方向,残余应力逐渐减少。     

复合热源模型在电子束焊接仿真中的应用

以焊接模拟软件SYSWELD为平台,用双椭球+圆锥复合热源模型,对56 mm厚的304不锈钢板进行模拟研究,并通过工艺试验对改进型的复合热源模型加以验证。试验结果表明:采用双椭球+圆锥复合热源模型可以准确地勾勒出56 mm厚的304不锈钢板电子束焊焊缝横截面的熔池轮廓。使用复合热源模型计算的变形场、应力场结果同传统圆锥体热源计算结果存在较大差异,复合热源模型能更准确地预测厚板料不锈钢电子束焊引起的变形与残余应力分布。     

ITER校正场线圈圆弧段真空压力浸渍充模数值模拟与实验

为优化国际热核聚变实验堆校正场线圈的真空压力浸渍工艺,对线圈圆弧段的充模过程进行了基于Darcy定律的数值模拟和工艺实验。对比了4种注胶方案的流动前沿和压力分布,确定了高效并能减少残留空隙的方案。优化的注胶口位置为沿长度方向1/4和3/4处,出胶口位置为沿长度方向两端和中间处。按优化工艺进行了试验,实测充模时间7.62×103 s,与模拟时间7.67×103 s接近。CT扫描显示试样内部被树脂完全填充,仅有少量空隙,大小约为100~200μm。试样绝缘性能优良,在10kV下漏电流小于1μA。试验结果表明了工艺模拟的可靠性,模拟方法可应用到整个线圈中,确定方案和技术参数。     

316L奥氏体不锈钢焊接接头4.2 K低温冲击韧性研究

对核聚变装置中常用的316L奥氏体不锈钢开展焊接接头低温韧性研究,分别对焊接接头的热影响区和焊缝区进行了293 K、4.2 K的冲击试验,并对焊接接头进行组织、显微硬度及冲击断口分析。结果表明,在相同温度下,热影响区的冲击吸收功和断口侧膨胀量均大于焊缝区的,说明热影响区冲击韧性较好;在相同冲击位置下,低温的冲击吸收功远小于室温的,4.2 K下焊接接头低温韧性较差。在低温冲击断口侧面发现α'-马氏体,它是导致焊接接头低温韧性差的重要原因。     

A Nickel Coating Removal Process for ITER Superconducting Cables

A new method is developed for removing the nickel coating on ITER superconducting cables by mechanical polishing.The obvious advantage of the mechanical method,which uses a nylon brush,is that there is no chemical residual left in the cable,which would otherwise result in passive effects on the joint resistance.The coating resistance test results of this newly developed method are compared with those of the two other methods that can meet the requirements of ITER.An automatic polishing machine is designed and manufactured for the procedure to provide quality under precise control.This new technique can replace the conventional manual method due to its improved efficiency.     

退火温度对50 mm厚316L电子束焊接头微观组织与力学性能的影响

中国聚变工程实验堆(China Fusion Engineering Test Reactor,CFETR)真空室窗口领圈的组焊采用电子束焊,由于板厚较大,焊后残余应力较大,且焊缝从顶部到底部存在组织不均匀性,需要采用焊后退火处理进一步优化组织性能. 为了探索合适的退火工艺,采用单温区管式炉对50 mm 316L不锈钢电子束焊试样在200 ~ 450 ℃的范围内进行了退火试验,并采用电子背散射衍射(electron backscattered diffraction,EBSD)手段分析了不同退火工艺下接头热影响区及焊缝的晶粒组织. 对不同退火工艺下接头的顶部、中部与底部区域进行了拉伸试验和显微硬度测试. 结果表明,随热处理温度的提高,焊缝及热影响区的位错密度出现下降,由此引起的第3类内应力得到释放;300 ℃热处理后接头不同区域的抗拉强度和断后伸长率都较为优异,且拉伸试样的断口中均未发现大量析出相颗粒; 接头各区域显微硬度在不同退火温度下的变化趋势与抗拉强度的变化趋势近似一致.     

20 mm厚316LN不锈钢板的超高功率光纤激光自熔焊

采用20kW超高功率光纤激光器单道焊接了20mm厚316LN奥氏体不锈钢,研究了焊接工艺参数对焊缝成形及宏观形貌的影响,并对焊接接头的显微组织和力学性能进行了分析。结果表明,采用负离焦可以得到成形良好的焊缝;焊缝组织为单一的奥氏体组织,焊缝上部和底部中心区存在等轴晶粒,焊缝中部中心区为粗大的柱状晶。在优化的工艺参数下,焊接得到的接头抗拉强度为645 MPa,与母材相当。焊接接头断裂于熔合线边界处,为典型的韧性断裂。焊接接头热影响区的显微硬度略高于焊缝和母材。     

Feasibility Study on Welding Structure of the HT-7U Toroidal Field Coil Case

1. IntroductionThe TF magnet system of HT-7U consists of 16coils arrayed toroidally and spaced 22.5" apart oneanother. The designed TF coils provide a magneticfield, which is necessary to maintain plasma in atokamak configuration with a current up to I MA.The TF coils have a D--shaped geometry of 3.5 meters high and 2.5 meters wide, producing a magneticfield of 3.5 T on 1.7 m of main radius. The TF coilcases, enclosing the TF winding packs, are the mainstructural components of the magn…     

真空钎焊在超导装置TU1-SUS304L接头中的应用

介绍了TU1-SUS304L奥氏体不锈钢真空钎焊接头的试验情况。特别阐明了接头在超导装置中应用的可靠性。