重点实验室接管安全端焊接应力及变形模拟分析成功助力反应堆压力容器焊接制造

2021-01-13 14:51


      核电接管-安全端结构的应力腐蚀开裂是影响核电安全运行的重大问题之一,而残余应力是导致应力腐蚀裂纹产生的重要因素。因此,掌握接管安全端制造加工过程中应力演变规律,优化加工制造工艺,有利于接管-安全端安全运行。以CAP1400接管-安全端结构为研究对象,建立了含熔覆、堆焊、焊后热处理、机加、组焊的全流程加工有限元模型,模拟分析了残余应力与变形在不同加工制造工艺下的演变规律,研究了焊缝坡口形式及焊接工艺对残余应力与变形的影响。研究结果发现,组焊结束后,在焊缝区域存在较大范围且应力峰值较高的残余轴向拉应力,通过施加中间过程热处理,可以降低组焊后最终应力大小和分布范围。进一步优化了坡口形式和焊接顺序,改变了焊接残余应力分布规律,有助于降低应力腐蚀开裂风险。一重集团基于上述研究成果,完善了AP1000反应堆压力容器制造技术,圆满地完成了AP1000反应堆压力容器焊接制造。


图片1.png

图1组焊后轴向残余应力分布                  

Case A 考虑中间热处理 Case B不考虑中间热处理


图片2.png


图2不同焊接顺序下残余应力分布图


图片3.png


(核用焊接材料研究组 供稿)








地址:辽宁省沈阳市沈河区文萃路62号

邮编:110016

电话:024-23915772

电子邮件:labnmsa@imr.ac.cn

Copyright © 中国科学院核用材料与安全评价重点实验室