三代核电反应堆压力容器低合金钢焊缝性能对比分析

通过模拟国内三代核电压水堆反应堆压力容器环焊缝,分别采用国产焊接材料和进口焊接材料,在焊接工艺性能、焊缝金属化学成分、拉伸、冲击韧性、落锤和低周疲劳试验等方面进行了对比分析。结果表明,国产和进口焊接材料的焊接工艺性能和焊缝金属力学性能均相当;焊接试件不同厚度取样位置的焊缝金属-28.3℃冲击吸收能量平均值都大于90 J,有较大的设计裕量。该国产焊接材料已应用于国内某三代核电机组反应堆压力容器,为进一步推广应用提供技术支撑。

核压力容器用SA508Gr.3钢的研究进展

核反应堆压力容器是核电站重要组件且具有在全寿命周期内不可更换的特殊性。第二代核压力容器用钢在其焊缝中发现了再热裂纹,已不能够满足使用需求。因此,在此基础上通过添加Mn元素,减少Mo和Cr元素改进设计了SA508Gr.3钢,它具有高强度、高韧性和低辐照脆化敏感性等特点,目前广泛应用于核电压力容器、蒸发器和稳压器等核心构件。本文总结了SA508Gr.3钢的研究进展,重点介绍了合金元素、热处理工艺对其显微组织和力学性能的影响,并详细介绍了SA508Gr.3钢的抗辐照性能。根据核压力容器的服役环境,详细分析了热时效对SA508Gr.3钢显微组织及力学性能的影响机理。随后,总结了显微组织演化对其疲劳性能、疲劳裂纹萌生及疲劳裂纹扩展的影响机制。最后,展望了核压力容器的发展方向和需要进一步研究的内容,为提高SA508Gr.3钢的综合性能和研发下一代核电用钢提供参考。

SA508-3材料氮合金化工艺优化研究

文章针对SA508M.Gr.3CL.2材料采用氮化锰合金充氮工艺氮收得率低的情况,对氮气氮合金化工艺进行优化与实践验证。结果表明,该材料的氮合金化速率主要与钢水温度、氮气流量、充氮压力有关,控制好关键参数能使充氮速率保持相对稳定,满足实际生产的需求。

GR3模型和新安江模型在我国的对比研究

GR3模型结构简单,只有3个可自动优选的参数,已在欧洲、非洲、南美等地取得理想的应用效果。为验证其在我国的适用性,特选择分布于长江、黄河、淮河、松花江水系的7个代表流域,与国内普遍应用的三水源新安江模型进行对比。结果表明,GR3模型可媲美新安江模型,在我国具有相同的适用性。

三代核电SA-508 Gr3钢化学成分影响分析

论述了ASME SA-508 Gr3钢中单一化学成分对组织结构和力学性能的影响;讨论了化学成分对该钢的奥氏体形成、晶粒形成、淬火、回火、力学性能和中子辐照的综合影响,为锻件化学成分的量化控制及质量提高提供支撑和技术参考。

厚壁SA-765 Gr3低温钢容器埋弧焊焊接技术的研究

通过一系列试验研究,制定出一套采用国产焊材应用到厚壁低温钢容器焊接制造的埋弧焊技术,极大地提高了生产效率。经产品应用验证,整个焊接接头性能满足低温使用要求。

GR3降雨径流模型在滦河流域的应用

GR3降雨径流模型属概念性集总式水文模型,具有结构简单、参数少的特点,较少的参数设置可以有效降低由"异参同效"带来的不确定性。为验证其在海河流域半湿润地区的适用性,选择以滦河水系潵河、瀑河流域为例,开展利用GR3模型进行降雨径流模拟的适用性研究。结果表明,该模型对于洪峰与洪量模拟精度的把握比较平衡,能有令人比较满意的次洪精度,在滦河流域拥有一定的适用性。

A333 Gr3钢管的焊接质量控制

对A333 Gr3钢管施焊初期产生的气孔缺陷进行原因分析,并采取了针对性的预防措施;严格后续焊接施工的质量控制,为净化装置低温管道的安全运行提供了强有力的保证。

反应堆压力容器用低合金钢焊接材料性能研究

SA-508Gr.3Cl.1低合金钢用埋弧焊焊丝焊剂主要用于三代核电反应堆压力容器等容器壳体的焊接。采用国产埋弧焊焊丝及焊剂,通过试板焊接和熔敷金属力学性能试验,研究了焊接电流和热输入对熔敷金属力学性能的影响,为国产焊材的工程应用提供了基础数据和技术支持。试验结果表明,在焊接热输入量为16364~29760 J/cm的范围内,国产埋弧焊焊丝焊剂熔敷金属在焊态和焊后热处理态的拉伸和冲击性能均满足设计要求,且有较大的裕量。

多种水文预报模型在婺源地区的模拟分析

以江西婺源地区为研究区域,选取新安江模型、BP神经网络模型、基于土壤水动力学的洪水预报模型和GR3模型,对2017年以来18场洪水分别进行模拟,并从确定性系数、场次洪水合格率等方面进行综合比较分析。结果表明:4种模型在婺源地区效果均较好,平均确定性系数均超过0.8,其中以BP神经网络模型0.977为最高;场次洪水合格率均超过60%,新安江模型和GR3模型洪水过程模拟效果相当。在实际预报中可采用多模型相结合的方式进行综合分析,进而提升洪水预报精度。

SA508-Gr.3C12锻件落锤试验不合格原因分析

对材质为SA508Gr.3Cl2锻件调质态(HTMP)及模拟焊后热处理态(HTMP+SPWHT)进行落锤试验,结果在-16℃出现开裂,不满足采购技术条件及标准要求。通过化学成分分析、力学性能试验、金相检测及落锤试验等,寻找造成该不合格项的问题所在,改进工艺,达到保证产品满足技术要求的目的。

真实表面材料及其老化效应对反应堆压力容器ERVC-CHF影响的试验研究

通过反应堆压力容器外部冷却(ERVC)实现熔融物堆内滞留(IVR)技术是核电厂严重事故缓解的重要措施之一。在本文的研究中,建立了二维切片式、全尺寸的试验台架FIRM,开展严重事故条件下反应堆压力容器ERVC-临界热流密度(CHF)试验研究。试验采用去离子水作为试验工质,获得了反应堆压力容器下封头ERVC过程的CHF限值。研究了真实表面材料对CHF的影响及其影响机理,讨论了在去离子水下表面材料SA508 Gr3.Cl.1钢的老化效应。本试验研究对于认识反应堆压力容器IVR-ERVC条件下的CHF行为、提高反应堆压力容器安全性有重要意义。

机械合金化制备(Al_2O_3+Gr)/Cu复合材料的性能

采用机械合金化制备Al2O3、Gr(石墨)双相强化Cu基复合材料((Al2O3+Gr)/Cu),研究球磨时间对复合材料组织与性能的影响。结果表明:球磨时间为9 h时,细长条状的Gr和纳米Al2O3颗粒弥散分布在Cu基体中,(Al2O3+Gr)/Cu复合材料具有最佳的综合性能,相对密度、硬度、导电率、摩擦系数和体积磨损率分别为95.3%、142 HV、39.8%IACS、0.15和1.4×10-3mm3/m;球磨时间对(Al2O3+Gr)/Cu复合材料的摩擦系数影响较小,体积磨损率则随着球磨时间的延长先增大后减小,与Al2O3/Cu复合材料相比,(Al2O3+Gr)/Cu复合材料具有优良的减磨耐磨性能。

焊后热处理时间对SA-508Gr.3Cl.2钢焊缝力学性能影响的研究

在三代非能动压水堆核电设备上,大量地使用到了SA-508Gr.3Cl.2钢,该材料具有较高的强度和低温冲击韧性。由于核电部件材料厚度大,SA-508Gr.3Cl.2钢焊接完成后需要进行较长时间的热处理,以消除残余应力。针对SA-508Gr.3Cl.2焊缝,选取了国内外不同牌号的四种埋弧焊焊丝焊剂进行焊接试验,并分别进行了不同焊后热处理保温时间下的焊缝金属拉伸和冲击试验。通过对试验结果的分析表明:焊后热处理后,SA-508 Gr.3Cl.2钢焊缝拉伸性能有较大程度的降低,随着焊后热处理时间的增长,焊缝强度降低的趋势逐渐减缓;焊后热处理对SA-508Gr.3Cl.2钢焊缝冲击性能影响无明显规律;随着焊后热处理时间的延长,焊缝基体组织未发生显著变化,晶间析出物有所增加并长大。焊缝的性能,特别是其低温冲击性能,更大程度取决于焊接参数,尤其是焊接热输入量。为获取理想的焊缝力学性能,需采用合适的焊接参数,控制热输入量。

反应堆压力容器用SA-508 Gr.3 Cl.1钢钨极惰性气体保护焊工艺研究

反应堆压力容器用材料主要是Mn-Mo-Ni钢,其压力边界焊缝使用的焊接方法仅为焊条电弧焊(SMAW)、埋弧焊(SAW)。为了提高焊接质量、减少清根的工作量,进行了反应堆压力容器Mn-Mo-Ni(SA-508 Gr.3 Cl.1)配套钨极惰性气体保护焊(GTAW)工艺的研究,并完成了焊接工艺评定试验。研究结果表明,钨极惰性气体保护焊可用于反应堆压力容器产品焊接。

人工合成绿锈GR1(CO_3^(2-))的氧化晶质过程、特点及主要影响因素

通过空气氧化法,采用电化学实时监测,结合X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和溶液化学分析,探讨了GR1(CO2-3)的合成、氧化和晶质化特点。在合成阶段,当悬液pH降至最低或矿物中Fe2+含量升至最高时,GR1(CO2-3)完全形成。在随后转化阶段,控制pH在6.5~10时,随pH增加,GR1(CO2-3)的转化速率和氧化速率均减小,氧化产物由纤铁矿向针铁矿向磁铁矿变化,且针铁矿结晶尺寸随pH升高逐渐增加。控制温度在15~45℃时,随反应温度的增加,GR1(CO2-3)的转化速率增加而氧化速率减小,氧化产物同样由纤铁矿向针铁矿向磁铁矿变化,且针铁矿粒径随温度升高而增大。控制空气流速在0~0.1 m3h-1时,随着空气流速的增加,氧化速率增加,氧化产物中针铁矿含量逐渐减少而纤铁矿含量逐渐增加,且产物结晶度逐渐减弱。因此,在pH、温度和空气流速等影响GR1(CO2-3)转化过程中,氧化速率是共同的决定因素,随着氧化速率的增加,产物由磁铁矿向针铁矿向纤铁矿变化,且产物结晶尺寸变小和结晶度减弱。

3D Gr/g-C3N4复合材料的制备及光催化还原铀试验研究

以苯为前驱物,采用原位MgO模版法制备具有高比表面积和丰富孔道结构的中空三维石墨材料(3D Gr);以尿素为分散液,尿素与3D Gr超声复合后热缩聚合成3D Gr/g-C3N4复合材料。3D Gr与g-C3N4复合,通过3D Gr的三维中空结构可以有效提高光生电荷迁移率,提高g-C3N4基光催化材料的可见光吸收范围、吸收强度、光生电子跃迁和利用率,从而实现高效光催化还原去除UO2^2+。

石墨烯-钙钛矿纳米复合材料分子印迹光电化学传感器的构建及测定蔬果中2,4-D残留

以2,4-D为模板分子,马来松香丙烯酸乙二醇酯为交联剂,甲基丙烯酸为功能单体,Gr/CH3NH3PbI3纳米复合材料为载体,2,4-D分子印迹聚合物膜采用聚合法合成,并以此印迹膜构建光电化学传感器,采用电流-时间法(I-t)对蔬果中2,4-D进行检测,结果表明在最佳实验条件下,峰电流与2,4-D在浓度范围为1.0×10^(-9)~2.0×10^(-6) mol·L^(-1)内呈线性关系,线性方程为I-I_(0)-=3.8536+0.016C2,4-D,相关系数R^(2)=0.9993,检测限为2.0×10^(-10) mol·L^(-1)(S/N=3)。该传感器对2,4-D具有良好的选择性识别能力、重现性和稳定性。方法实现了蔬果样品中痕量2,4-D的检测。

INCONEL690镍基合金带极电渣堆焊工艺研究

通过试验研究,确定了SA-508Gr.3CL.2管板采用INCONEL690镍基合金进行带极电渣堆焊的焊接工艺方案,各项试验数据均满足产品制造技术条件要求,说明INCONEL690镍基合金电渣堆焊工艺能满足第三代核电技术蒸汽发生器管板的堆焊要求。