304不锈钢和690合金薄壁管的冲击磨损行为研究

发布时间：2024-04-08 03:36

　　核电站在服役期间,蒸汽发生器中的传热管是在极端复杂环境下服役的。蒸汽发生器系统内部的流致振动(Flow-Induced Vibration,FIV)是不可避免的,传热管在其服役过程中存在着多种模式的摩擦磨损,包含:冲击磨损、切向磨损及各种复合式磨损。如果蒸汽发生器中的传热管损伤严重,会造成核泄漏和冷却液被污染等严重问题,严重缩短核电站的服役寿命。本文以传热管受微幅冲击磨损破坏为关注点,采用新型冲击磨损试验机,研究了支撑角度、压应力、管长、循环次数、初始动能等试验参数对304不锈钢和690合金薄壁管冲击磨损行为的影响。另外对690合金采用超声波表面滚压纳米化处理,对比了纳米化表面和原始表面在冲击作用下的损伤行为。试验时对冲击过程中的接触力学响应、能量耗散等瞬态响应的数据进行实时采集和分析,试验后利用光学显微镜、SEM、EDX、EBSD、三维形貌仪等测试设备对磨痕分析,系统研究传热管在不同参数下的冲击磨损机制。得出以下主要结论:(1)研究了不同支撑角度对304不锈钢薄壁管冲击磨损的影响。研究结果发现:随着支撑角度的增大,304不锈钢薄壁管试样的形变量和冲击接触时间增大,而接触力峰值、能量吸...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 冲击磨损国内外研究现状
        1.2.1 冲击磨损研究现状
        1.2.2 冲击磨损试验机研究现状
        1.2.3 传热管冲击磨损的研究现状
    1.3 本论文的研究意义和内容
        1.3.1 研究意义
        1.3.2 研究内容
第2章 试验材料及试验方法
    2.1 试验材料
    2.2 试验方法
        2.2.1 试验设备
        2.2.2 分析与测试
第3章 速度、管长及支撑角度对304不锈钢薄壁管冲击磨损的影响
    3.1 试验方案
        3.1.1 试验夹具设计
        3.1.2 试验材料及参数
    3.2 速度的影响
        3.2.1 动力学分析结果
        3.2.2 磨痕分析结果
    3.3 管长的影响
        3.3.1 动力学分析结果
        3.3.2 磨痕分析结果
    3.4 支撑角度的影响
        3.4.1 动力学分析结果
        3.4.2 磨痕分析结果
    3.5 本章小结
第4章 压应力对690合金薄壁管冲击磨损的影响
    4.1 试验方案
        4.1.1 试验夹具
        4.1.2 试验材料及参数
    4.2 压应力值的影响
        4.2.1 动力学分析结果
        4.2.2 磨痕分析结果
        4.2.3 有限元模型分析
    4.3 1500N轴向载荷作用下循环次数的影响
        4.3.1 动力学分析结果
        4.3.2 磨痕分析结果
    4.4 本章小结
第5章 材料表面纳米化对690合金薄壁管冲击磨损的影响
    5.1 表面纳米化技术简介
        5.1.1 试验方法
        5.1.2 试验材料及参数
        5.1.3 材料表征
    5.2 纳米化处理的影响
        5.2.1 动力学分析结果
        5.2.2 磨痕分析结果
    5.3 本章小结
结论
展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表论文及科研成果



本文编号：3948429