冷加工对核电结构材料表面硬度及塑性力学参量影响研究

发布时间：2018-03-04 10:14

  本文选题：维氏硬度　切入点：冷加工　出处：《西安科技大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：结构完整性分析是重要机械结构安全服役的重要保证之一,而准确的材料力学参数是结构完整性评价的重要基础。由于冷加工会改变结构局部材料力学参数,而这些局部区域往往是结构完整性分析的关键部位。为了获取这些局部区域准确的力学性能,本文利用理论、数值模拟和实验相结合的方法,建立了冷加工与材料表面硬度之间,以及材料表面硬度与屈服极限的关系。完成的主要工作如下:(1)以常用的核电焊接接头材料316L奥氏体不锈钢为研究对象,通过对试样的维氏硬度实验测试及基于ABAQUS有限元模拟分析,获得了 316L奥氏体不锈钢维氏硬度与屈服强度之间的关系。(2)利用非线性有限元模拟方法,研究了压头载荷、偏移系数、应变硬化指数以及屈服应力对试样压痕区域应力、塑性应变以及压痕深度的影响规律。(3)利用疲劳拉伸试验机对316L奥氏体不锈钢试样进行了拉伸实验,并对冷加工后的试样进行了维氏硬度测试,同时对该实验过程进行了数值模拟,得出了冷加工量对材料屈服应力变化规律的影响。(4)通过对压水堆一回路安全端焊接接头管道端基体金属316L奥氏体不锈钢的硬度测试与有限元模拟,分析了焊接残余应力带来的“冷加工现象”及其对材料力学性能的影响。
[Abstract]:Structural integrity analysis is one of the important guarantees for the safe service of important mechanical structures, and accurate material mechanics parameters are the important basis of structural integrity evaluation. In order to obtain the accurate mechanical properties of these local regions, the method of combining theory, numerical simulation and experiment is used in this paper. The relationship between cold working and surface hardness of materials, as well as the relationship between surface hardness and yield limit of materials is established. The main work accomplished is as follows: (1) 316L austenitic stainless steel, a common nuclear welding joint material, is taken as the object of study. The relationship between Vickers hardness and yield strength of 316L austenitic stainless steel was obtained by Vickers hardness test and finite element simulation based on ABAQUS. The effect of deviation coefficient, strain hardening index and yield stress on the indentation stress, plastic strain and indentation depth of the specimen was studied. The tensile tests of 316L austenitic stainless steel specimens were carried out using fatigue tensile tester. The Vickers hardness of the samples after cold working was tested, and the experimental process was numerically simulated. The influence of cold processing amount on the variation of yield stress of materials is obtained. The hardness test and finite element simulation of 316L austenitic stainless steel at the end of welded pipe end of safe end welded joint of PWR are carried out by means of hardness test and finite element simulation. The "cold working phenomenon" caused by welding residual stress and its influence on mechanical properties of materials are analyzed.
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM623

【参考文献】

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本文编号：1565228