AP1000核电主管道热处理过程温度

发布时间：2023-04-18 20:49

　　本文结合实际生产，做了相关工艺的计算机模拟，对实际生产有一定的指导意义。文中建立了AP1000核电主管道的三维有限元模型。利用ANSYS软件，选用solid5、solid70、solid45号单元对其加热过程与淬火过程进行温度场及应力场的数值模拟。加热过程采用分段加热工艺，第一阶段初始温度为20°C，加热速度范围为1.5°C/min到24°C/min，加热至600°C保温0-5h。第二阶段加热速度范围为2.5°C/min到24°C/min，加热至1100°C保温0-3h。研究了不同加热速度及均热时间对管道温度场、应力场的影响。淬火时初始温度为1050°C，介质温度20°C。分别选用水和盐水两种介质，介质流速为0.3m/s、0.5m/s、0.7m/s、1m/s。研究两种介质在不同流速下主管道淬火过程的温度场、应力场以及塑形应变场。另外，为了避免淬火过程中变形过大，文中把主管道的管接头用夹头夹住，研究了夹持状态下，主管道淬火过程的计算机模拟。 结果表明：加热时，随着加热时间的增长，主管道各部位温度分布不均匀，温差持续增大，应力也随之增大。进入保温阶段，随着保温时间的增长，主管道各部位温度趋...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 前言
    1.2 大型锻件的锻后热处理
        1.2.1 大型锻件的主要特点
        1.2.2 锻后热处理的目的与作用
        1.2.3 大型锻件锻后热处理工艺的选择以及常用的工艺参数
    1.3 大型锻件的产品热处理
        1.3.1 大型锻件的加热
        1.3.2 大型锻件的冷却
    1.4 热处理过程计算机模拟的研究现状及发展趋势
        1.4.1 热处理过程常用的数值模拟方法
        1.4.2 数值模拟常用的软件
        1.4.3 淬火过程计算机模拟国内外研究现状
        1.4.4 淬火过程数值模拟的发展趋势
    1.5 本文研究意义及主要内容
第2章 计算机模拟建模与热物性参数
    2.1 有限元模型的建立
    2.2 热物性参数
    2.3 高温下 316LN 钢的屈服强度
    2.4 本章小结
第3章 加热过程温度场、应力场数值模拟
    3.1 传热学原理及边界条件
    3.2 温度场有限单元方程的建立
    3.3 应力场计算的理论基础弹塑性理论基础
        3.3.1 屈服准则
        3.3.2 流动准则
        3.3.3 强化准则
    3.4 不同模拟加热工艺下温度场、应力场的数值模拟
        3.4.1 模拟加热工艺的制定
        3.4.2 结果与讨论
        3.4.3 加热过程计算机模拟的验证
    3.5 本章小结
第4章 淬火过程温度场、应力场数值模拟
    4.1 换热系数的测算
        4.1.1 表面温度的计算
        4.1.2 表面换热系数的计算
    4.2 水介质下淬火过程的计算机模拟
    4.3 盐水介质下淬火过程的计算机模拟
    4.4 淬火过程的验证
    4.5 验证 3MIN 主管道心部温度冷却到 427℃
    4.6 本章小结
第5章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢



本文编号：3793009