CAP1400主管道温弯成形组织演变及损伤规律研究

发布时间：2020-04-09 18:10

【摘要】：核电主管道是核岛一回路向蒸汽发生器输出堆芯热能的“主动脉”,具备耐高压、耐高温、防辐射、抗腐蚀、长寿命等特点。现有的核电主管道弯制方式主要是冷弯和热弯,温弯工艺相对于冷弯变形具有抗力小、塑性好和回弹易控制等优势,相对于热弯则不会产生晶粒异常长大等问题。因此,研究主管道温弯过程的组织演变规律和损伤规律,对主管道弯制工艺参数的制定具有指导意义。本文研究内容主要包括以下几个方面:首先,对锻制主管道材料(316LN奥氏体不锈钢)进行等温实验和单道次压缩实验,观察其金相组织,分析主管道材料的晶粒长大规律和温弯温度范围热变形组织演变机理。结果表明在700℃~900℃温度范围内晶粒长大不明显,变形过程无明显动态再结晶现象。其次,通过单道次热压缩实验,获取不同工艺参数下316LN钢的流变应力曲线,研究温度、应变速率、应变对应力的影响,建立316LN钢的本构模型。再次,对316LN钢进行双道次热压缩实验,研究不同因素对材料软化的影响,得到静态再结晶数学模型。结合主管道推弯设备结构参数,基于DEFORM-3D软件完成CAP1400主管道温弯过程数值建模。对主管道温弯组织演变进行有限元仿真模拟分析,探讨工艺参数对主管道组织演变的影响。最后,对316LN钢进行热拉伸实验,并通过有限元重现热拉伸实验过程的方法,获取材料在不同工艺参数下的损伤阈值。对主管道温弯过程损伤遗传进行有限元模拟分析,探讨工艺参数对主管道损伤影响。
【图文】：

第 2 章 主管道材料实验与本构模型建立方案为箱式电阻炉如图 2-1 所示。将试样分为900℃、1000℃、1100℃、1200℃保温 4实验流程如图 2-2 所示：速度升温至300℃；速度升温至700℃；均匀温度；速度升温至实验指定温度；时间；00℃，打开炉门取出试样。

燕山大学工程硕士学位论文热压缩实验方案使用日本富士电波生产的 THERMCMASTOR-Z 热/力模试件在 5 个不同的温度（700℃、750℃、800℃、850℃、（0.1s-1、0.01s-1、0.001s-1）的条件下，，压缩 55%。实验流℃/s的加热速度升温至900℃；1min以均匀温度；℃/s的速度冷却到压缩温度；1min以均匀温度；变形速率和变形量进行压缩；强制冷却以保留试样高温变形下的组织。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM623

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本文编号：2621090