發(fā)布時間：2020-12-27 16:05

　　核電蒸汽發(fā)生器作為核電設(shè)備中至關(guān)重要的一環(huán),有著較為復(fù)雜的原理和結(jié)構(gòu),而焊接作為連接不同部位的關(guān)鍵技術(shù),其作用和影響不容忽視。正是焊接過程中所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力對設(shè)備的密封效果、承壓強度等構(gòu)成了一定的威脅,嚴重左右著整個核電站能否安全、穩(wěn)定的工作。為此,針對蒸汽發(fā)生器焊接殘余應(yīng)力的研究具有十分重要的意義和價值。本論文的研究對象為AP1400系列核電蒸汽發(fā)生器的水室下封頭冷卻劑出口接管與安全端焊接接頭。出口接管材料為鐵素體低合金鋼SA508Gr.3Cl.2,安全端材質(zhì)為鑄態(tài)奧氏體不銹鋼CF8A,預(yù)堆隔離層和對接焊所用填充材料主要為鎳基合金Inconel 52M,焊接方法主要為熱絲GTAW。首先,本文對異種鋼接頭的焊接殘余應(yīng)力進行了基于SYSWELD的二維及三維有限元模擬分析。模擬結(jié)果表明:最大軸向殘余應(yīng)力分布在SA508隔離堆焊層與母材的交界位置,外壁軸向殘余應(yīng)力最大值為600 MPa,焊縫區(qū)周向殘余應(yīng)力普遍較高。三維有限元模擬與實際焊接過程更為接近,經(jīng)內(nèi)外壁的切削加工后殘余應(yīng)力值下降明顯。不論是三維還是二維模擬,在內(nèi)外壁對接焊縫兩側(cè)位置殘余應(yīng)力比較接近焊后屈服強度,屬于發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂的危... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 異種鋼焊接殘余應(yīng)力的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 殘余應(yīng)力的作用及影響
        1.2.2 殘余應(yīng)力場試驗研究
        1.2.3 焊接溫度場數(shù)值模擬
        1.2.4 殘余應(yīng)力場數(shù)值模擬
    1.3 有限元模擬方法簡述
        1.3.1 數(shù)值方法概論
        1.3.2 SYSWELD有限元軟件介紹
    1.4 本文研究內(nèi)容
第2章 安全端試驗件異種鋼焊接殘余應(yīng)力模擬
    2.1 研究模型
    2.2 焊接工藝及材料性能
    2.3 有限元仿真模型的建立
        2.3.1 二維有限元網(wǎng)格建立
        2.3.2 三維有限元網(wǎng)格劃分
    2.4 熱源模型及邊界條件
        2.4.1 熱源模型的選擇
        2.4.2 熱循環(huán)曲線的建立
        2.4.3 約束及邊界條件
    2.5 二維模擬結(jié)果分析
        2.5.1 二維溫度場模擬結(jié)果
        2.5.2 二維應(yīng)力場模擬結(jié)果
    2.6 三維模擬結(jié)果分析
        2.6.1 三維溫度場模擬結(jié)果
        2.6.2 三維應(yīng)力場模擬結(jié)果
    2.7 本章小結(jié)
第3章 安全端試驗件焊接殘余應(yīng)力測量及結(jié)果分析
    3.1 盲孔法測量殘余應(yīng)力原理
    3.2 實驗設(shè)備及測量
    3.3 異種鋼接管殘余應(yīng)力測量結(jié)果分析
    3.4 異種鋼接管殘余應(yīng)力實測值與模擬結(jié)果對比分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 蒸汽發(fā)生器安全端殘余應(yīng)力模擬及服役后應(yīng)力分析
    4.1 模型建立
    4.2 約束及邊界條件的施加
    4.3 實際工況下的殘余應(yīng)力分布
        4.3.1 二維模擬結(jié)果分析
        4.3.2 三維模擬結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]蒸汽發(fā)生器換熱管應(yīng)力腐蝕規(guī)律試驗研究[D]. 陳城.華南理工大學(xué) 2013
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本文編號：2942046