激光熔覆316L-陶瓷复合涂层的工艺和耐磨性能研究

随着第四代反应堆的快速发展,对堆内关键设备的耐磨和耐腐蚀性能要求日益严格,金属-陶瓷复合涂层兼具陶瓷良好的耐磨和耐腐蚀性能和金属良好的延展性和导热性,在反应堆关键设备领域具有广泛的应用前景。采用激光熔覆技术制备了Al_(2)O_(3)和ZrO_(2)陶瓷与316L不锈钢的金属-陶瓷复合涂层,其中不同成分复合涂层中的Al_(2)O_(3)和ZrO_(2)陶瓷成分变化率为20%,利用光学显微镜、电动洛氏硬度计和摩擦磨损试验机等测试设备对制备的复合涂层材料进行了组织形貌、洛氏硬度和磨损性能分析。试验结果表明,所制备的复合涂层中金属与陶瓷结合效果良好,材料内部无明显缺陷。金属-陶瓷功能梯度材料的硬度与陶瓷成分含量正相关,随着陶瓷成分含量提升,材料整体硬度与耐磨性相应提升。

激光定向能量沉积承压设备鉴定方法研究

增材制造技术以其快速熔化、从下到上、层层堆叠的技术特点,在复杂异形结构与一体化成形等方面具备突出优势。该技术还具有成型效率快、材料利用率高等特点,在核能领域有着极大的发展潜力。但是,目前缺少增材制造成品鉴定方法,阻碍了其在各个领域的进一步应用。基于此,以某堆形回路干式过滤罐为对象,研究系统性的产品全流程鉴定方法,形成面向核能领域的增材制造鉴定流程。

反应堆试验装置巡检机器人性能综合评价

反应堆试验装置巡检机器人是用于堆芯热工水力试验平台工况巡检的智能装备,可实现部分数据采集和现场监测预警。基于该机器人技术特性提出测评指标体系并制定关键指标测试规程,在此基础上提出改进AHP-改进熵权-模糊综合评价法,通过对定性、定量指标分类处理并计算综合权重矩阵及目标模糊隶属度,获得整体综合评价结果,为试验装置巡检机器人的全面验证与综合评价提供手段,同时为核工业特种机器人的性能综合测评提供参考和借鉴。

电气贯穿件安装角度变化对其力学性能的影响

电气贯穿件是安装在核电厂安全壳上用于电气连接的关键电气设备。由于预埋套管在铺设施工过程中存在误差,导致华龙一号某机组电气贯穿件筒体组件的实际定位安装角度和原始设计存在差异。经初步分析,定位安装角度变化对其电气连接无影响,但可能影响其结构强度和抗震性能。为准确评估电气贯穿件定位安装角度变化对其力学性能的影响,采用有限元软件,基于等效静力法计算电气贯穿件在自重、内压和地震共同载荷作用下的响应,并对电气贯穿件的关键部件进行应力分析和评定。计算分析结果表明,定位安装角度变化对电气贯穿件的固有频率影响较小,各部件的应力依旧满足相关规范要求,电气贯穿件仍然安全可靠。

反应堆电气贯穿件局部放电试验体系研究

为解决当前国家标准对反应堆电气贯穿件局部放电试验在试验方法和判定标准等方面存在的不完善、不明确之处而造成不能完全满足实际需求的问题,本研究在综合考虑了各方面指标要求的基础上制定了一套脉冲电流法检验中压电气贯穿件局部放电性能的试验方案,并开展了验证试验。结果表明:中压电气贯穿件熄灭电压对应的“局放脉冲参量幅值的低值”定为15 pC较为合理,局部放电主要发生在其导体组件多层热缩管之间的气隙中。

时滞反馈对三稳态van der Pol系统稳态概率密度的影响

利用时滞反馈调节系统随机响应特征是随机动力学与控制重要的课题之一。为解决多稳态随机系统的控制器参数设计问题,针对加性噪声激励下的三稳态van der Pol系统,研究了时滞差分反馈对系统稳态概率密度的影响。利用随机平均法得到系统幅值稳态概率密度函数的解析表达式,随后分别讨论了给定噪声强度情况下时滞和反馈强度对系统稳态概率密度的影响。结果表明,反馈强度和时滞变化均能使系统稳态概率密度曲线的拓扑结构发生改变,从而调节系统稳态响应的幅值分布;转迁集计算的结果对控制参数选择有直接指导作用。

反应堆安全壳电气贯穿件绝缘支撑盘耐潮性能试验研究

近年来我国在运核电厂相继发生两起反应堆安全壳中压电气贯穿件绝缘支撑盘绝缘击穿短路故障,造成反应堆非计划停堆停机,发生故障的中压电气贯穿件均为国外同一厂家同一批次设计生产的产品。上述故障造成核电厂巨大经济损失的同时,也对反应堆的安全稳定运行提出了挑战。本文针对发生故障的绝缘支撑盘和中国核动力研究设计院同类型产品开展试验研究,力求找到中压电气贯穿件绝缘支撑盘故障的主要原因,为电厂运维和产品设计生产提供参考依据。试验分析结果表明:中压电气贯穿件绝缘支撑盘在材料选型和成型工艺等方面存在一定缺陷,导致其绝缘耐潮性能不佳,是发生绝缘击穿故障的主要原因。

基于有限元的中压导体短路电动应力分析

为了实现中压电气贯穿件的小型化及评估贯穿件在短路工况下的设备状态,本文采用有限元方法建立两组三相式电气贯穿件电磁数值计算模型,基于该模型计算分析了当一组导体发生短路时电气贯穿件的电磁场分布及导体电动应力瞬态变化过程。本文所建立的模型能准确地计算中压电气贯穿件在短路工况下的电动应力瞬态变化过程,可准确地评估设备运行状态。基于上述模型计算探讨了短路电动应力峰值与初相角、短路电流有效值及导体分布圆半径之间的关系,由此得知贯穿件在开展短路试验时,应选择合适的初相角来增加试验严酷性,合理考验设备性能,并且当中压电气贯穿件额定载流量较小时,亦可采取两组三相的排布形式。本研究结果可用于中压电气贯穿件结构优化设计和机械强度校核。

汽车座椅对称件冲压成形仿真设计及优化

为了解决高强度钢作为汽车零件材料在冲压成形过程中存在的成形缺陷,以某品牌汽车座椅的调角器边板为例,针对其几何结构和对称件的特征进行了冲压工艺流程设计及优化、零件成形精度优化。首先,确定零件的冲压工序,根据其结构特点将冲孔工序的工作内容与其他工序合并,合理减少总工序数,并一次对两个零件同时进行冲压,优化后的冲压工艺流程为:落料、拉深、修边、翻边。然后,通过调整压边力、摩擦因数和拉深模具间隙3个工艺参数对零件的成形精度进行优化,降低其回弹量,使零件满足实际尺寸精度要求,优化后的工艺参数组合为压边力为33 kN、摩擦因数为0.13、拉深模具间隙为2.70 mm,仿真结果中零件的最大回弹量为1.264 mm。最后,进行样件试冲,零件实际的最大回弹量为1.270 mm,与仿真结果基本一致,验证了仿真结果的有效性。

激光熔覆钴基合金研究进展及其在核领域的应用展望

激光熔覆是一种先进的表面改性技术,具有变形量小、稀释率低、熔覆层与基材结合强度高等优点。钴基合金具有优异的耐磨损、耐腐蚀、耐高温等特性,通过激光熔覆技术制备的钴基合金熔覆层可以提高零件在特殊的服役环境(高温、高压、强辐射)下的工作性能和使用寿命。此外,激光熔覆钴基合金技术已受到国内外专家学者的高度关注,并广泛应用于核工业、轨道交通、水电等领域。本文分析了激光熔覆钴基合金技术的国内外研究现状,总结了钴基合金材料体系、工艺参数、性能研究、工业应用方面的研究成果。最后针对激光熔覆钴基合金技术在核领域的应用进行了展望。

核电厂电仪设备延寿再鉴定试验研究

在核电厂电气仪表设备(简称电仪设备)环境鉴定研究成果的基础上,开展核电厂电仪设备延寿再鉴定分析和试验研究。以秦山第一核电厂DDG-1型电气贯穿件(EPA)为研究对象,根据运行实际制定了再鉴定试验研究的遵循原则,在此原则下结合分析法确定了试验方案和试验项目序列以及EPA修复依据和方案,并在此基础上开展再鉴定试验研究。适当修复后的DDG-1型EPA按试验大纲依次通过了设备性能随时间变化的试验、抗震试验、设计基准事故(DBA)条件下热力学试验和DBA后极限电性能试验,试验后状态完好,表明该DDG-1型EPA经适当修复后能够完成继续延寿20 a的预期目标,可为核电厂其他电仪设备再鉴定试验研究提供指导和借鉴。