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本文结合实际生产,做了相关工艺的计算机模拟,对实际生产有一定的指导意义。文中建立了AP1000核电主管道的三维有限元模型。利用ANSYS软件,选用solid5、solid70、solid45号单元对其加热过程与淬火过程进行温度场及应力场的数值模拟。加热过程采用分段加热工艺,第一阶段初始温度为20°C,加热速度范围为1.5°C/min到24°C/min,加热至600°C保温0-5h。第二阶段加热速度范围为2.5°C/min到24°C/min,加热至1100°C保温0-3h。研究了不同加热速度及均热时间对管道温度场、应力场的影响。淬火时初始温度为1050°C,介质温度20°C。分别选用水和盐水两种介质,介质流速为0.3m/s、0.5m/s、0.7m/s、1m/s。研究两种介质在不同流速下主管道淬火过程的温度场、应力场以及塑形应变场。另外,为了避免淬火过程中变形过大,文中把主管道的管接头用夹头夹住,研究了夹持状态下,主管道淬火过程的计算机模拟。结果表明:加热时,随着加热时间的增长,主管道各部位温度分布不均匀,温差持续增大,应力也随之增大。进入保温阶段,随着保温时间的增长,主管道各部位温度趋于均匀,应力随之减小。另外增大加热速度,会使主管道内外温度温差增大。对比不同加热工艺下应力场数据与高温下316LN钢的屈服强度。我们发现,以1.5°C/min加热到600°C保温5h然后再以2.5°C/min加热到1100°C,保温3h。此种工艺下主管道不会产生塑形变形,且与实际加热工艺相比,时间更短。该工艺可为今后制定主管道加热工艺提供参考。冷却时,不同介质对主管道淬火过程影响不大,同时流速越快,主管道冷却速度越快,应力,应变也相应增大。但是,在目前的研究工作下,做不到3分钟心部温度冷却到427°C。另外夹持状态下,阻碍了管接头的塑性变形,模拟显示局部区域的应力很大,会产生裂纹,实际生产中要慎重考虑。