CLAM钢高密集度复杂流道电子束焊接成形技术研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liyaping121416
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
低活化铁素体/马氏体钢(RAFM)因其优良的热物理性能、机械性能和低活化性能,被认为是未来聚变示范堆的首选结构材料。中国低活化马氏体(CLAM)钢是具有完全自主知识产权的中国RAFM钢,与EUROFER97、F82H并列为国际三大RAFM钢,目前已达6吨级工业冶炼水平,其性能与国外发展多年的RAFM钢相当,部分性能更优。  聚变堆包层内具有较高的核热沉积,含流道部件多设计为具有高密集度、窄间隔及薄壁的矩形流道结构,以提高部件换热效率。本论文基于中国双功能液态铅锂(DFLL)包层概念,开展冷却板部件高密集度复杂流道的电子束焊接成形技术研究,并初步探讨了冷却板部件的制造技术。  结构材料低活化马氏体钢,因其马氏体组织的淬硬和冷裂倾向大,易产生焊接裂纹等缺陷,增加了部件研制难度。论文首先对CLAM钢工艺焊接性中最为关键的焊接冷裂纹敏感性开展了试验研究;分别对焊接接头开展了斜Y坡口裂纹敏感性试验,对热影响区开展了焊接热影响区最高硬度实验及插销试验等。结果显示CLAM钢的焊接冷裂纹倾向明显,随着焊前预热温度的升高,裂纹率降低且临界预热温度在250℃。  高密集度复杂流道焊接加工的难点主要在于流道结构复杂,相邻焊缝间距小,焊接时相互影响,接头性能匹配性复杂。论文借鉴国内外复杂含流道部件的研究经验,结合中国液态DFLL包层高密集度流道冷却板的结构特点,同时在结构材料焊接性研究的基础上,对流道铣槽、封条电子束焊接的流道成形方案进行了实验研究。结果表明在较小的焊接能量输入下可实现流道的焊接成形,具有实际可行性。此外,对流道焊接设计了锁底的特殊接头形式并对焊接工艺与锁底尺寸的匹配性开展了一系列工艺实验。通过对焊接接头组织和部分机械性能的初步分析,获得了匹配性较优的电子束焊接成形工艺。  其次,论文基于DFLL包层冷却板流道设计尺寸,对复杂焊接接头设计了简化模型,并实验研究了单焊缝电子束焊接接头、不同焊接间距下的双焊缝电子束焊接接头及四条焊缝不同布置间距下电子束焊接接头的硬度、冲击与拉伸等机械性能。实验结果表明焊接接头间距为3mm时接头性能较优,这与冷却板流道设计尺寸(3mm)具有较好的吻合度,说明了流道设计尺寸的合理性,及采用电子束焊接流道成形方法可满足部件研制对成形质量及性能的要求。初步分析了影响高密集度复杂焊缝成形的主要因素是焊接顺序与焊缝间距影响了焊缝的焊接输入热循环特性。  最后,利用获得的CLAM钢关键焊接性参数及高密集度复杂流道电子束焊接成形技术,开展了中国液态DFLL包层高密集度复杂流道的冷却板部件的研制。经过无损检测,未发现气孔、裂纹等缺陷,流道成形质量良好。此外,对高密集度复杂流道部件的弯曲成形技术进行了探讨,采用流道填充技术对流道在冷弯曲加工时的流道变形量与畸变进行了分析;结果显示采用流道填充弯曲方法比不填充弯曲时其流道变形量小近一倍。因此,采用合适的填充技术可有效防止流道在冷弯曲加工的流道变形。  通过本论文的研究,基本上掌握了高密集度复杂流道的电子束焊接成形技术,为聚变堆复杂含流道部件的研制奠定了基础,具有重要的工程应用意义。
其他文献
能量约束是托卡马克等离子体研究的一个很重要的课题,通过各种方法提高等离子体能量约束是等离子体实验研究的一个重要组成部分.该文在第一章里首先从理论上介绍了托卡马克装
该课题研究目的有二:其一,应用电磁噪声抑制技术结合调制器具体结构,进行噪声源的基本特性研究,经分析、计算和测量后采取相应的抑制措施,以求将速调管走廊内的噪声电平大幅
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
随着社会的发展和技术的不断进步,人们对生产及产品的要求越来越高,技术的不断进步给人们带来诸多便利和满足其越来越高的要求。在此种环境大背景下,工业4.0由此应运而生,随
在该课题中,通过对离散-分区模型的研究,提出了一种能够精确计算颗粒碰撞积分系数的新方法,可以计算任意分区形式和分区大小的碰撞积分系数,为离散-分区模型的应用提供了方便
往复式压缩机是石化行业重要的增压设备,由于其结构复杂且压缩介质为易燃易爆气体,一旦发生故障,不仅会造成巨大经济损失,而且会引起严重的安全事故。十字头轴瓦因在工作过程中承受强大的冲击和摩擦而损坏是造成往复式压缩机故障的主要原因之一,而十字头轴瓦的损坏总是引起温度的升高,因此,构建一套往复式压缩机十字头轴瓦温度监测系统意义重大。与电类传感器相比,光纤Bragg光栅(FBG)传感器以其尺寸小、抗电磁干扰
该文是我们和日本KEK合作,在国家自然科学基金(19775030)支持下,以SLAC和KEK的NLC/JLC加速结构为目标进行的电磁场计算方法的研究,具体内容包括针对加速单腔的有限限元程序和
本文通过对荣华二采区10
期刊
近年世界各国风力发电行业迅速发展,我国风力发电总量也迅速增加,导致现有风电机组的运行时间大大增加,风电机组的机械故障率也随之提高。随着在线监测系统的发展和完善,得益于该系统的方便、有效和逐渐成熟,它已经开始被广泛运用于风电机组的故障监测。本课题的主要研究内容是建立起风电机组齿轮箱在线振动监测系统,此套系统通过在风力发电设备齿轮箱上安装微型振动传感器和微型振动分析系统,对齿轮箱振动信号进行采集,并利