P92钢高温低周疲劳的实验研究 被引量：7

1

作者 毛雪平 陆道纲 +4 位作者 徐鸿 张立殷 王岗 薛飞 余伟炜 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1212-1216,共5页

由于高的热效率和简单的系统组成,超临界水堆(SCWR)被认为是第四代核反应堆的一种选择。超临界水堆的关键问题之一是核心部件尤其是燃料组件包壳的材料。这些材料在高温下的力学性能、腐蚀和应力腐蚀开裂敏感性以及抗辐射性能等对核电... 由于高的热效率和简单的系统组成,超临界水堆(SCWR)被认为是第四代核反应堆的一种选择。超临界水堆的关键问题之一是核心部件尤其是燃料组件包壳的材料。这些材料在高温下的力学性能、腐蚀和应力腐蚀开裂敏感性以及抗辐射性能等对核电厂的安全运行至关重要。本文对SCWR包壳候选材料的F/M类材料P92钢进行了高温低周疲劳实验研究。实验温度为600和650℃,控制方式为总应变控制,应变范围均为±0.2%～±0.6%。实验结果表明,在两种温度下,P92钢均为循环软化材料,但未出现循环稳定现象。由于温度升高,塑性增强,P92钢在650℃下的宏观裂纹出现周次比率随应变范围的增加,下降比较平缓,且650℃下的失效寿命显著高于600℃下的失效寿命。并得到了两种温度下的稳定循环应力-塑性应变的关系以及循环失效寿命和应变的关系。 展开更多

关键词 P92钢 F/M钢 超临界水堆 疲劳

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热老化对核电主管道材料拉伸性能的影响 被引量：8

2

作者 蒙新明 耿波 +4 位作者 余伟炜 薛飞 王兆希 遆文新 石崇哲 《西安工业大学学报》 CAS 2009年第4期335-340,共6页

探讨热老化对核电站主管道用铸造奥氏体不锈钢Z3CN20.09M拉伸性能的影响.通过对不同热老化时间下的试样进行了拉伸试验,结合扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察材料的微观结构变化,并采用Ramberg-Osgood模型对其拉伸性能进行了分析.结果... 探讨热老化对核电站主管道用铸造奥氏体不锈钢Z3CN20.09M拉伸性能的影响.通过对不同热老化时间下的试样进行了拉伸试验,结合扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察材料的微观结构变化,并采用Ramberg-Osgood模型对其拉伸性能进行了分析.结果表明:Z3CN20.09M钢在350℃下的拉伸性能低于室温;随热老化时间延长,材料的抗拉强度不断升高,断后延伸率不断减少;拉伸断口的SEM分析显示,其破断机理为微孔聚集型韧窝断裂,随热老化时间延长,断口中心的纤维区逐渐减小,且表面也逐渐变得平坦,韧窝处的第二相粒子数量逐渐增多,韧窝也逐渐变浅变小;TEM分析显示,随热老化时间延长,奥氏体中全位错密度减少,同时在奥氏体-铁素体相界上有碳化物析出;在3%的应变量范围内,Ramberg-Os-good模型的拟合曲线与试验数据吻合良好.因此,受热老化影响,Z3CN20.09M钢易发生脆化,即强度升高,塑性降低;Ramberg-Osgood模型可预测小应变量范围内热老化对其拉伸性能的影响. 展开更多

关键词 热老化 核电站 铸造奥氏体不锈钢 拉伸性能 Ramberg—Osgood模型

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显微硬度法分析核电站主管道热老化趋势 被引量：4

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作者 薛飞 余伟炜 +2 位作者 王兆希 马芹征 刘伟 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期809-814,共6页

使用显微维氏硬度计和冲击试验机研究了核电站主管道材料Z3CN20.09M在400℃加速热老化10 000h前后的力学性能变化。结果表明,热老化导致试验材料的冲击吸收能下降;构成试验材料的铁素体相的显微维氏硬度上升,奥氏体相的显微维氏硬度基... 使用显微维氏硬度计和冲击试验机研究了核电站主管道材料Z3CN20.09M在400℃加速热老化10 000h前后的力学性能变化。结果表明,热老化导致试验材料的冲击吸收能下降;构成试验材料的铁素体相的显微维氏硬度上升,奥氏体相的显微维氏硬度基本保持不变。通过研究材料组织特征,剖析显微硬度与冲击韧性的关系,探索将显微硬度测试方法作为核电站主管道材料热老化趋势预测方法的可能性。 展开更多

关键词 热老化 核电站 主管道 显微硬度

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AL6XN超级奥氏体钢的高温蠕变及疲劳行为研究 被引量：3

4

作者 孟丽君 邢辉 +3 位作者 庞淦文 孙坚 余伟炜 薛飞 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期509-513,共5页

研究了AL6XN超级奥氏体钢在650-750℃和120-220 MPa应力水平下的高温蠕变特性,以及300和600℃不同恒应变幅值条件下的疲劳特性。结果表明,AL6XN具有优越的高温蠕变抗力,其蠕变激活能Q为327 kJ/mol,蠕变应力指数为5.23。结合变形微结构... 研究了AL6XN超级奥氏体钢在650-750℃和120-220 MPa应力水平下的高温蠕变特性,以及300和600℃不同恒应变幅值条件下的疲劳特性。结果表明,AL6XN具有优越的高温蠕变抗力,其蠕变激活能Q为327 kJ/mol,蠕变应力指数为5.23。结合变形微结构观察结果表明,AL6XN的蠕变机制为位错攀移和滑移机制。在一定应变量下,AL6XN在600℃时疲劳试验的应力水平高于300℃的应力水平,同时随着应变量的增加和温度的升高,其疲劳寿命显著降低;600℃疲劳试验后仅形成位错缠结,疲劳裂纹扩展断口存在典型的疲劳辉纹,无明显二次裂纹。以上结果表明,AL6XN疲劳裂纹扩展行为与其动态应变时效有关。 展开更多

关键词 AL6XN超级奥氏体钢 力学性能 蠕变 疲劳

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15CrMoR循环塑性分析与焦炭塔鼓胀开裂预测 被引量：1

5

作者 高炳军 郭丽丽 +1 位作者 李青 余伟炜 《河北工业大学学报》 CAS 北大核心 2014年第2期45-49,共5页

对焦炭塔材料15CrMoR在20℃、200℃、300℃及400℃下进行了全寿命内循环塑性实验研究,得到了材料在不同温度、不同载荷水平下的棘轮应变率与低周疲劳寿命,拟合了棘轮应变率、低周疲劳寿命与无量纲循环载荷间的经验公式.根据焦炭塔在进... 对焦炭塔材料15CrMoR在20℃、200℃、300℃及400℃下进行了全寿命内循环塑性实验研究,得到了材料在不同温度、不同载荷水平下的棘轮应变率与低周疲劳寿命,拟合了棘轮应变率、低周疲劳寿命与无量纲循环载荷间的经验公式.根据焦炭塔在进油与进水冷焦两种轴向移动温差作用下的温度场及热应力场确定了结构的循环应力应变范围,进而确定了结构承受的交变应力幅、平均应力等循环载荷特征量.根据经验公式计算了焦炭塔筒体的棘轮应变率并预测了鼓胀变形量,利用棘轮效应-疲劳交互多损伤低周疲劳寿命预测模型实现了焦炭塔鼓胀开裂的预测. 展开更多

关键词 焦炭塔 鼓胀 棘轮效应 低周疲劳 多损伤

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基于PCVN小试样评估主管道的动态断裂韧性研究 被引量：1

6

作者 刘二伟 贾文清 +3 位作者 薛飞 范敏郁 於旻 余伟炜 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期418-422,共5页

针对CPR1000+机组反应堆一回路主管道在服役过程中存在的典型热老化问题,基于55 mm×10 mm×10 mm的预制裂纹冲击(PCVN)样品,结合全场应变测试技术(DIC)研究了主管道动态断裂韧性随服役时间变化的规律。通过实验获得动态载荷-... 针对CPR1000+机组反应堆一回路主管道在服役过程中存在的典型热老化问题,基于55 mm×10 mm×10 mm的预制裂纹冲击(PCVN)样品,结合全场应变测试技术(DIC)研究了主管道动态断裂韧性随服役时间变化的规律。通过实验获得动态载荷-位移曲线及不锈钢的动态裂纹扩展阻力曲线(动态J-R曲线),并和准静态断裂韧性变化趋势做了比较。结果表明,热老化后导致主管道材料发生明显的脆化,断裂韧性随热老化时间延长而明显下降。 展开更多

关键词 主管道 热老化 PCVN 动态断裂韧性 DIC

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液体火箭发动机对接焊管道振动疲劳性能研究 被引量：12

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作者 周帅 林磊 +6 位作者 杜大华 左敦桂 余伟炜 陈明亚 徐德城 曹宇 霍世慧 《火箭推进》 CAS 2021年第3期90-97,共8页

振动引起的管道疲劳失效是液体火箭发动机主要故障模式之一,研究小尺寸管道焊缝的振动疲劳性能具有重要意义。通过振动疲劳试验,获得了不同应力幅下1Cr18Ni9Ti不锈钢管道对接焊缝的振动疲劳寿命。随着应力幅的降低,振动疲劳寿命分散性... 振动引起的管道疲劳失效是液体火箭发动机主要故障模式之一,研究小尺寸管道焊缝的振动疲劳性能具有重要意义。通过振动疲劳试验,获得了不同应力幅下1Cr18Ni9Ti不锈钢管道对接焊缝的振动疲劳寿命。随着应力幅的降低,振动疲劳寿命分散性呈增大趋势。基于成组法和升降法获取了焊接管件的中值S-N曲线和设计S-N曲线,低应力下焊接管件疲劳寿命高于ASME标准给出的允许疲劳寿命。研究了薄壁管道振动疲劳裂纹萌生与扩展特征,疲劳裂纹均在对接焊缝外壁焊趾萌生,裂纹扩展寿命在总疲劳寿命中所占比重较小。焊接管件振动疲劳S-N曲线为液体火箭发动机管路动强度设计提供了数据基础。 展开更多

关键词 管道 对接焊缝 振动疲劳 裂纹扩展

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热老化对AP1000主泵泵壳动态断裂韧性影响研究 被引量：4

8

作者 李世伟 余伟炜 +2 位作者 蒙新明 薛飞 陈巍峰 《中国测试》 CAS 北大核心 2014年第5期130-134,共5页

为研究热老化对AP1000主泵泵壳的制造材料——铸造奥氏体不锈钢CF8的动态断裂韧性的影响,采用夏比预裂纹试样,利用示波落锤冲击试验系统研究材料动态断裂韧性随老化时间的变化规律。试验结果表明:400℃下的加速热老化使主泵泵壳材料产... 为研究热老化对AP1000主泵泵壳的制造材料——铸造奥氏体不锈钢CF8的动态断裂韧性的影响,采用夏比预裂纹试样,利用示波落锤冲击试验系统研究材料动态断裂韧性随老化时间的变化规律。试验结果表明:400℃下的加速热老化使主泵泵壳材料产生明显的脆化效应,降低材料断裂所需消耗的能量;热老化导致材料动态裂纹扩展阻力曲线下降,对应的动态断裂韧度下降,但在热老化前期短时间内阻力曲线下降程度较大,而在热老化时间>500h后降幅逐渐减小,出现老化饱和迹象。 展开更多

关键词 铸造奥氏体不锈钢 泵壳 热老化 动态断裂韧性

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核级管接头抗震特性分析 被引量：4

9

作者 伍杜傲 高红波 +3 位作者 徐德城 余伟炜 林磊 陈志林 《噪声与振动控制》 CSCD 2018年第A02期402-405,共4页

阐述核安全级管接头抗震分析的一般步骤。基于有限元分析方法,在模态分析的基础上,采用等效静力法对管接头的抗震性能进行分析。分析管接头在自重、内压以及地震载荷作用下的应力响应,然后根据RCC-M规范和技术规格书的要求进行评定。结... 阐述核安全级管接头抗震分析的一般步骤。基于有限元分析方法,在模态分析的基础上,采用等效静力法对管接头的抗震性能进行分析。分析管接头在自重、内压以及地震载荷作用下的应力响应,然后根据RCC-M规范和技术规格书的要求进行评定。结果表明,该管接头的结构设计满足RCC-M规范和相关技术规格书的要求。 展开更多

关键词 振动与波 核安全级 管接头 模态分析 抗震特性 RCC-M

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两种用于小支管振动疲劳评估计数法的差异性 被引量：3

10

作者 周帅 林磊 +3 位作者 徐德城 余伟炜 薛飞 孙兴悦 《噪声与振动控制》 CSCD 2020年第5期108-112,共5页

对小支管进行振动疲劳寿命评估,有助于核电工程师合理制定减振改造计划,节省资源。基于最大最小循环计数法和三维雨流计数法分别对实验案例(正弦振动)和工程案例(随机振动)小支管进行振动疲劳循环统计与寿命评估。发现两种方法得到的最... 对小支管进行振动疲劳寿命评估,有助于核电工程师合理制定减振改造计划,节省资源。基于最大最小循环计数法和三维雨流计数法分别对实验案例(正弦振动)和工程案例(随机振动)小支管进行振动疲劳循环统计与寿命评估。发现两种方法得到的最大交变应力幅基本相等,疲劳寿命评估值与实际寿命相比均具有较大保守裕度。对于正弦振动,两种方法疲劳寿命评估结果相当;而对于随机振动,三维雨流计数法的统计原理更符合材料实际疲劳机理,寿命评估结果更接近实际值,更适于工程应用。 展开更多

关键词 振动与波 计数法 疲劳寿命 小支管

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基于DIC技术获取焊接接头单轴拉伸力学性能 被引量：3

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作者 向文欣 祁爽 +7 位作者 王永刚 宁方卯 祁磊 薛飞 蔡力勋 余伟炜 梅金娜 师金华 《装备环境工程》 CAS 2022年第1期95-100,共6页

目的获取异种金属焊接接头局部拉伸力学性能。方法针对压水堆核电机组蒸汽发生器接管与安全端异种金属焊接接头(Dissimilar metal weld joint,DMWJ,其接管材料为20MND 5低合金钢,安全端为Z2 CND 18.12控氮奥氏体不锈钢,焊缝材料为INCONE... 目的获取异种金属焊接接头局部拉伸力学性能。方法针对压水堆核电机组蒸汽发生器接管与安全端异种金属焊接接头(Dissimilar metal weld joint,DMWJ,其接管材料为20MND 5低合金钢,安全端为Z2 CND 18.12控氮奥氏体不锈钢,焊缝材料为INCONEL 52镍基合金),采用等直圆棒拉伸试验获得蒸汽发生器接管材料20MND 5的单轴拉伸应力-应变关系,基于数字图像相关(Digital image correlation,DIC)技术,采用平板拉伸试验获取DMWJ单轴拉伸力学性能。结果20MND 5的弹性模量和屈服强度分别为197 GPa和498 MPa。与20MND 5单轴拉伸应力-应变关系对比,DMWJ单轴拉伸过程中母材及焊缝位置的全场应变,及DMWJ母材和焊缝位置局部的单轴拉伸力学性能,二者完全吻合。结论DIC技术可精确测量DMWJ局部单轴应力-应变关系,对于三代压水堆核电站DMWJ的设计、安全评定及寿命管理具有重要意义。 展开更多

关键词 异种金属焊缝 单轴拉伸 应力-应变关系 数字图像相关技术 全场应变

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基于平面压入技术研究焊接接头单轴应力-应变关系 被引量：1

12

作者 祁爽 向文欣 +6 位作者 刘晓坤 蔡力勋 薛飞 王永刚 宁方卯 余伟炜 梅金娜 《装备环境工程》 CAS 2022年第1期89-94,共6页

目的获取异种金属焊接接头母材和热影响区局部拉伸应力-应变关系。方法对压水堆机组蒸汽发生器接管安全端异种金属焊接接头(20MND 5-INCONEL 52-Z2 CND 18.12控氮)进行研究,通过金相检验和显微硬度测试,研究DMWJ母材、热影响区、焊缝熔... 目的获取异种金属焊接接头母材和热影响区局部拉伸应力-应变关系。方法对压水堆机组蒸汽发生器接管安全端异种金属焊接接头(20MND 5-INCONEL 52-Z2 CND 18.12控氮)进行研究,通过金相检验和显微硬度测试,研究DMWJ母材、热影响区、焊缝熔合线位置的金相组织和维氏硬度分布。采用等直圆棒拉伸试验获得DMWJ低合金钢(20MND 5)母材的应力-应变关系,采用基于能量等效理论的平面压入技术获得DMWJ低合金钢母材、热影响区和焊缝局部材料应力-应变关系。结果DMWJ材料组织、力学性能不均匀,等直圆棒拉伸试验得到的低合金钢母材拉伸应力-应变关系与平面压入技术测得结果较为吻合。结论基于能量等效理论的平面压入技术可精确测得DMWJ低合金钢母材、热影响区和焊缝局部材料应力-应变关系,对压水堆核电站DMWJ在役检测及结构完整性评价具有重要意义。 展开更多

关键词 异种金属焊接接头 平面压入 应力-应变关系 热影响区 压水堆机组

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某核电厂汽轮机叶片失效的共振模式诊断

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作者 冯毅 林磊 +1 位作者 余伟炜 薛飞 《噪声与振动控制》 CSCD 2018年第A02期690-693,共4页

某核电厂汽轮机次末级叶片在运行中发生疲劳开裂,造成停机事故。通过三维照相技术建立叶片几何模型,基于叶根三维模型设计了试验夹具。ANSYS静频计算结果与锤击试验结果吻合良好,证明有限元模型合理;静强度分析表明运行工况下叶根最大... 某核电厂汽轮机次末级叶片在运行中发生疲劳开裂,造成停机事故。通过三维照相技术建立叶片几何模型,基于叶根三维模型设计了试验夹具。ANSYS静频计算结果与锤击试验结果吻合良好,证明有限元模型合理;静强度分析表明运行工况下叶根最大静应力区域与失效位置一致。基于动频计算结果及叶片坎贝尔图识别出9阶共振是运行中最有可能的共振模式。通过振动耐久试验模拟了叶根与夹具之间的振动磨损情况,进一步验证了运行中长期9阶共振下叶根与轮槽之间存在接触磨损,接触磨损与振动疲劳效应叠加,促使叶片最终疲劳开裂。 展开更多

关键词 振动与波 汽轮机叶片 静频 动频 共振

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