镍基合金C276蠕变损伤的实验研究

在650℃、700℃和750℃条件下对超临界水堆(SCWR)包壳候选材料之一镍基合金C276进行高温蠕变试验,采用损伤力学方法对试验数据进行计算分析,分别对由Kachanov和基于θ外推法的Norton蠕变损伤公式计算的损伤因子进行比较。分析结果表明:3种温度下采用Kachanov公式计算的蠕变损伤趋于一致;采用θ外推法拟合的蠕变曲线与试验蠕变曲线吻合很好;Norton公式计算表明损伤开始发生在0.3⁰.4寿命左右,Kachanov公式计算的损伤因子偏保守。     

330 MW直接空冷系统凝结水管道的振动分析

直接空冷机组凝结水管道的振动问题严重影响机组的运行安全。某空冷电厂330 MW直接空冷机组的凝结水管道系统,在运行过程中发生持续整体振动。为消除振动,借助ANSYS Workbench仿真工作平台对凝结水管道系统进行模态计算。仿真分析结果表明,凝结水空化和水流冲击对管道系统的振动造成了影响。从改变管内流动特性角度对凝结水下降管段结构进行优化,并对优化前后的管道模型进行瞬态动力学分析。通过比较优化前后“提取点A”处的加速度时程曲线以及动压和全压的变化,评价了优化的效果。     

P92钢高温低周疲劳的实验研究

由于高的热效率和简单的系统组成,超临界水堆(SCWR)被认为是第四代核反应堆的一种选择。超临界水堆的关键问题之一是核心部件尤其是燃料组件包壳的材料。这些材料在高温下的力学性能、腐蚀和应力腐蚀开裂敏感性以及抗辐射性能等对核电厂的安全运行至关重要。本文对SCWR包壳候选材料的F/M类材料P92钢进行了高温低周疲劳实验研究。实验温度为600和650℃,控制方式为总应变控制,应变范围均为±0.2%～±0.6%。实验结果表明,在两种温度下,P92钢均为循环软化材料,但未出现循环稳定现象。由于温度升高,塑性增强,P92钢在650℃下的宏观裂纹出现周次比率随应变范围的增加,下降比较平缓,且650℃下的失效寿命显著高于600℃下的失效寿命。并得到了两种温度下的稳定循环应力-塑性应变的关系以及循环失效寿命和应变的关系。     

电热爆喷涂层温度场的数值模拟

分析了电热爆喷涂层的温度场特点，建立了三维温度场模型，并对温度场进行了有限元数值模拟。给出了涂层和基体在不同时刻的温度场分布和变化规律。结果表明：涂层温度在沿基体法线方向在前10μs急剧变化，涂层温度变化率高达10^7数量级，具有快速凝固的特性，界面附近的温度急剧上升。而在沿另2个方向的温度变化均匀；基体与涂层界面处的温度梯度最大。而后随着时间的延长，温度变化率和温度梯度逐渐降低，涂层温度逐渐下降，基体温度逐步上升，到100μs时，涂层温度与基体温度趋于一致。     

基于时间硬化理论的蠕变损伤计算模型

在540℃和565℃温度下进行30CrlMolV钢的蠕变试验，根据试验结果提出基于蠕变损伤理论和蠕变时间硬化理论的Rabotnov损伤修正模型再修正计算公式，该模型较好地解释了应力大小与损伤演变的关系。采用该公式对蠕变实验数据进行计算分析，分析结果显示，按照新的计算模型，与应力相关的参数对应力具有较好的线性相关性，从而克服了Rabotnov损伤修正模型再修正计算公式中参数不易求解的缺点，并且拟合得到的计算模型能够较好的与试验数据吻合。给出关于该材料的蠕变损伤计算模型的各参数表达式。     

30Cr1Mo1V蠕变损伤的实验研究

在540℃和565℃温度下进行了30CrlMolV的蠕变试验，采用Kachanov蠕变损伤公式、Norton蠕变损伤公式和口函数法对蠕变实验数据进行了计算分析。采用θ函数法求得的最小蠕变速度作为Norton蠕变损伤公式中的第2阶段蠕变速度。分析结果显示，在两种温度下采用kachanov公式计算的损伤是一致的。比较Kachanov蠕变损伤公式和Norton蠕变损伤公式计算的损伤因子，发现存在较大差异。Norton公式计算表明，损伤与应力水平有关系，应力变量和损伤变量相互耦合。Kachanov计算模型只有在蠕变的时间分数小于0．7是安全的。     

30Cr1Mo1V转子钢的高温时效研究

对30CrlMo1V转子钢做了高温时效试验，借助金相显微镜、扫描电镜对30Cr1Mo1V转子钢长期时效过程中的组织性能演变规律进行研究，采用常温拉伸试验对时效试样的力学性能进行研究。比较结果表明，30Cr1Mo1V长期时效过程的硬度变化呈现快速-缓慢-快速变化3阶段变化规律，时效引起常温强度极限和屈服极限明显降低，而延伸率变化略有增大，相对30Cr2Mo1V，30Cr1Mo1V具有更好的回火稳定性。     

30Cr1Mo1V钢高温低周疲劳中的软化特性

软化是高温长期运行部件的主要特征,软化意味着材料性能的降低。为了探讨软化对材料低周疲劳特性的影响,对30Cr1Mo1V转子钢进行了应变控制中断低周疲劳试验。试验温度为540℃和565℃,应变幅为0.2%～1.0%,采用拉压对称三角波。基于试验结果,建立了疲劳损伤与低周疲劳寿命之间的关系。通过对试验试样的维氏硬度进行检测,得到了带有硬度修正的低周疲劳应变-寿命修正公式,并对修正公式的有效性进行了检验。结果表明,硬度修正公式在循环寿命小于0.5倍寿命分数时有效,而在循环寿命大于0.5倍时,则存在高估剩余寿命的危险。在同一硬度下,对不同温度和应变,损伤是不同的,应变越小,损伤越大;温度越高,损伤越小。     

颗粒增强金属基复合材料的制备方法综述

详细介绍了颗粒增强金属基复合材料的各种制备方法 ,并分析了各种制备技术的优缺点 ;进而讨论了颗粒增强金属基复合材料在制备过程中应注意的一些问题。最后 ,对金属基复合材料的制备方法进行了展望     

30Cr1Mo1V转子钢蠕变-疲劳交互作用的实验研究

对30Cr1Mo1V转子钢进行了应变保持的蠕变一疲劳交互作用试验，试验温度为540℃和565℃，应变幅为0．6％～1．2％，拉压对称梯形波，保持时间为10s，20s，60s。对该材料蠕变-疲劳交互作用下的应力松弛现象及应变-寿命规律进行了研究。实验结果表明，随着控制应变幅的增加，第1、3阶段比例均呈增加趋势，第2阶段的比例呈现减小趋势：以应力下降比率作为参考变量，在整个寿命周期内，拉应力松弛与压应力松弛基本一致，应力下降比率基本相同。给出了基于应变范围划分法和基于频率修正的Coffin-Manson公式的寿命方程。从实验结果来看，将30Cr1Mo1V转子钢的使用温度提高到565℃是可行的。