基于磁巴克豪森效应的P92钢热老化检测仪器设计

针对火电厂锅炉和主蒸汽管道用钢——P92钢在服役时的热老化程度检测,以HDSP-SUPER 28335开发板为核心研制了一套基于MBN效应的检测仪器,该仪器具有激励信号的产生,MBN信号的采集、处理、显示及存储功能,且灵敏度高、功能全面,可以用于试验研究;针对不同钢种对激励信号敏感程度不同的问题,开展了对于标准P92钢MBN信号检测适用激励信号的试验研究,根据激励信号幅值与MBN信号均方根值的变化关系确定了激励信号的幅值,根据不同激励信号频率产生的MBN信号的波形效果选择了激励信号的频率。     

紧凑拉伸试样重组技术基础研究

通过试样重组技术,可以有效利用有限的辐照监督材料,以获取对应更长服役期限的材料断裂韧性数据。该文针对反应堆压力容器材料16MND5,采用电子束焊接进行试样重组,并为获得试样重组前后力学性能比对,开展重组前后试样的金相、维氏硬度及断裂韧性等测试。此外,在开展重组试样室温断裂韧性试验时利用数字图像相关技术获取试验过程中试样表面应变演化规律和塑性区范围,与重组前试样断裂测试裂纹尖端塑性区范围相对比,发现裂纹尖端应变场分布受焊缝影响较大,即材料塑性变形并未限制在焊缝区之内的重组材料段,但重组试样获得材料断裂性能特征值受辅助材料和重组材料-辅助材料连接界面的影响较小,故该重组试样技术可有效解决RPV辐照监督样品不足的工程实际难题。     

粉末冶金法制备核燃料包壳FeCrAl合金研究进展

燃料包壳是核反应堆安全运行的重要保障。福岛核事故后,国内外开展了大量新型事故容错燃料包壳的研发工作。由于具有抗高温氧化和高强度等优异的综合性能,FeCrAl合金已成为新一代事故容错燃料包壳的重要候选材料之一。经过多年积累,核燃料包壳FeCrAl合金的设计和制备研究已取得一定进展。利用粉末冶金方法制备性能更为优异的氧化物弥散强化FeCrAl合金前景广阔,受到国内外学者的广泛关注。本文综述了核燃料包壳FeCrAl合金的成分设计、熔炼制备和粉末冶金制备的研究现状,分析了不同方法制备合金的组织性能及存在的问题,对未来核燃料包壳FeCrAl合金的设计和制备进行了展望。     

堆内构件用不锈钢应力腐蚀开裂的影响因素

采用高温高压水慢应变速率拉伸测试（SSRT）及断口形貌观察研究了pH值和辐照对国产核反应堆堆内构件用不锈钢的应力腐蚀开裂（SCC）行为的影响。结果表明,不锈钢的SCC敏感性在pH值为7.0溶液中较小,在pH值为6.4与7.5水溶液条件下SCC敏感性显著增加。带电粒子辐照后出现辐照加速SCC（IASCC）现象,主要是由于辐照缺陷与局域形变对裂纹起裂的影响导致的,但由于离子辐照损伤深度的限制,不能从SSRT试样断口形貌观察到离子辐照对SCC的影响。     

巴克豪森噪声在电站用铁磁材料疲劳寿命评估领域的研究现状

介绍了国内外应用巴克豪森噪声检测技术在电站用铁磁材料疲劳寿命评估中的研究状况。分析、总结巴克豪森噪声与显微结构特征的内在关系以及巴克豪森噪声疲劳寿命预测曲线的研究进展,并指出该技术存在的问题和今后发展的方向。     

基于MBN的RPV钢辐照脆化检测仪器的传感器设计

辐照损伤是影响反应堆压力容器(RPV, Reactor Pressure Vessel)使用寿命的重要因素,为了提升磁巴克豪森噪声(MBN, Magnetic Barkhausen Noise)信号检测仪器对辐照损伤程度的评估性能,本文设计一种小型化MBN传感器。该传感器是由H型硅钢片磁轭、激励线圈、检测线圈和工型锰锌铁氧体构成,可以使检测仪器获得更为稳定的MBN信号,从而对RPV的辐照损伤进行有效评估。此外,利用电磁仿真软件ANSYS Maxwell对励磁模块进行了仿真与分析,得出了试件的有效磁化区域,并通过对RPV试样测量数据结果分析,最终确定了最佳激励信号的幅值和频率,提高了巴克豪森检测仪器的实用性。     

P92钢析出相演变的热电势变化规律

研究了不同时效时间下P92钢的热电势以及对应的析出相的变化规律。试验结果表明：随着时效时间的延长,P92热电势值逐渐升高,析出相的面积分数和平均尺寸也逐渐增加,两者的变化趋势具有较好的吻合度。热电势的增量与析出相面积分数比值（△TEP/f_p）和析出相的长大速率呈线性关系。本次试验证实了热电势无损检测技术在耐热钢析出相表征方面具有工程应用价值。     

基于试样重组技术的RPV钢断裂性能研究

反应堆压力容器（reactor pressure vessel,RPV）的辐照脆化程度主要通过定期取出的辐照监督试样的试验结果进行评价,由于受辐照监督管空间的限制,监督样品的尺寸和数量非常有限,试样重组技术可高效率利用有限的辐照监督材料获取可靠的材料断裂韧性数据。该文针对反应堆压力容器原始态材料16MND5,开展基础力学性能测试,包含拉伸、冲击及断裂韧性,确定材料基本力学性能。在开展RPV材料断裂韧性试验时利用数字图像相关（digital image correlation,DIC）技术获取试验过程中试样表面应变演化规律和塑性区范围,基于ANASYS有限元分析软件计算加载过程中最大塑性区范围,有限元分析结果与试验结果较为吻合,为后续试样重组确定其可再次利用的材料范围。