爆破阀剪切盖用690合金热处理工艺研究

发布时间：2017-08-24 12:40

  本文关键词：爆破阀剪切盖用690合金热处理工艺研究

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【摘要】：爆破阀是AP1000核电站非能动堆芯冷却系统的关键和特殊设备,其应用于压水堆核电机组在世界范围内尚属首次。爆破阀剪切盖材料采用Inconel 690合金棒材,该合金是一种30%铬含量的奥氏体型镍基耐蚀合金。由于爆破阀火药驱动动作的特点,要求690合金的机械性能指标落在一个很窄的区间内,以匹配药筒火药量的设计分析。目前690合金传热管普遍采用气体保护固溶热处理+真空脱敏热处理的热处理工艺方式,以获得符合蒸汽发生器传热管性能要求的690合金组织、力学和耐蚀性能。鉴于爆破阀剪切盖用690棒材直径尺寸和单批次热处理的重量,如果对爆破阀剪切盖用690棒材也采用真空或气体保护固溶热处理+真空脱敏热处理(TT)的方式进行热处理,将对热处理装备提出更高的要求,这将大大增加材料成本。本文分别采用“真空固溶+真空脱敏热处理”和“空气炉固溶+空气炉脱敏热处理”两种不同的热处理方式,对比研究这两种不同热处理方式对爆破阀剪切盖用690合金棒材组织、力学和耐蚀性能的影响,通过一系列模拟试验研究,得到以下重要结论:1)通过控制合理的空气炉热处理工艺参数,以及后续对热处理后棒材表面采取合适的机加工处理,爆破阀剪切盖用690棒材采用空气炉热处理工艺可获得满足性能指标要求的材料。2)空气炉热处理时,在模拟试验条件下,建议合金棒材进行全表面切削加工,机加工余量值≥0.1mm。3)在模拟试验合金化学成分条件下,推荐的合适固溶温度为1050℃左右,690合金棒材的组织和性能可以满足爆破阀剪切盖材料的考核指标要求。最后,对成品棒材按空气炉热处理进行了试制,结果表明完全满足爆破阀剪切盖材料的考核指标要求。本文为国产爆破阀用690合金棒材采用空气炉热处理工艺提供了实验室模拟数据,解决了爆破阀剪切盖用690合金的热处理工艺选择问题,即采用空气炉热处理工艺也可获得满足性能指标要求的合格材料。
【关键词】：爆破阀 剪切盖材料 690合金 热处理工艺
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM623;TG156
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 引言11
• 1.2 爆破阀简介11-13
• 1.3 690合金研究现状13-17
• 1.4 本论文的研究目的和意义17-18
• 1.5 本论文研究内容18
• 1.6 拟解决的关键问题18-19
• 第2章 爆破阀剪切盖用690合金热处理工艺参数设定19-28
• 2.1 引言19
• 2.2 检验和试验方法19
• 2.3 爆破阀剪切盖用690合金的理化性能指标19-21
• 2.4 爆破阀剪切盖用690合金性能指标的分析21-22
• 2.5 工艺研究用的材料选择22-24
• 2.5.1 选材依据22-23
• 2.5.2 选材分析及实际用材23-24
• 2.6 690合金热处理工艺参数的设定24-27
• 2.6.1 设定依据24-26
• 2.6.2 热处理工艺参数设定26-27
• 2.7 本章小结27-28
• 第3章 两种不同热处理的材料性能研究28-41
• 3.1 引言28
• 3.2 晶粒度28-32
• 3.3 碳化物分布32-33
• 3.4 氧化层33-34
• 3.5 力学性能34-37
• 3.6 耐点蚀性能37-38
• 3.7 耐晶间腐蚀性能38-39
• 3.8 耐应力腐蚀性能39-40
• 3.9 本章小结40-41
• 第4章 基于空气炉热处理工艺的成品棒材试制41-48
• 4.1 引言41
• 4.2 成品棒材的规格直径41-42
• 4.3 成品棒材的性能指标要求42
• 4.4 成品棒材的模拟热处理试验研究42-44
• 4.5 成品棒材热处理工艺的确定44-45
• 4.6 成品棒材热处理后性能试验结果45-47
• 4.7 成品棒材机加工47
• 4.8 本章小结47-48
• 第5章 结论与展望48-50
• 5.1 结论48-49
• 5.2 展望49-50
• 参考文献50-53
• 致谢53-54
• 附录A（攻读学位期间所发表的学术论文目录）54

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：731368