检索结果-内蒙古大学图书馆

焊接 2022年第3期 52-57页

作者：冯杰才刘树磊骆传万魏连峰姜梦田应仲上海大学上海200444 中国核动力研究设计院反应堆燃料与材料重点实验室成都610041 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001

异种金属焊接接头开裂是导致核电事故的主要原因,急需开发新材料新技术,提高焊缝质量。传统电弧焊方法存在效率低、热输入大和变形严重等问题。窄间隙电弧焊的热输入、填充量、变形量等都比传统电弧焊低。与窄间隙电弧焊相比,窄间隙激... 详细信息

异种金属焊接接头开裂是导致核电事故的主要原因,急需开发新材料新技术,提高焊缝质量。传统电弧焊方法存在效率低、热输入大和变形严重等问题。窄间隙电弧焊的热输入、填充量、变形量等都比传统电弧焊低。与窄间隙电弧焊相比,窄间隙激光填丝焊坡口更窄、热输入更低、变形更小、精度更高。研究表明,窄间隙激光填丝焊可获得满足核电压力容器制造要求的焊缝,有望成为异种金属连接新方法。然而,现有窄间隙激光填丝焊采用常规激光及单焊丝填充,仍存在3个主要问题:一是界面容易产生未熔合问题;二是熔融金属粘度大,熔池流动性差,合金元素分布不均匀;三是低熔点共晶相沿晶界析出过多,无法兼顾焊缝抗液化裂纹、应力腐蚀裂纹和高温失塑裂纹能力。研究表明,焊接热源和焊材是解决上述问题的2个关键因素。

关键词：核电异种金属窄间隙激光填丝焊熔池流动行为焊接冶金

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控氮304不锈钢热变形过程中的动态再结晶行为研究

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西安交通大学学报 2021年第3期55卷 145-154页

作者：任伟吴冰洁邱阳王晓童李梅娥西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610200

为优化控氮304不锈钢热成型的工艺,深入分析了其在热变形过程中的动态再结晶行为并建立了完整的数学模型。通过热压缩实验获得了16组不同温度、不同应变速率下的流动应力曲线,采用二次求导法确定了发生动态再结晶的临界应力σc、饱和应... 详细信息

为优化控氮304不锈钢热成型的工艺,深入分析了其在热变形过程中的动态再结晶行为并建立了完整的数学模型。通过热压缩实验获得了16组不同温度、不同应变速率下的流动应力曲线,采用二次求导法确定了发生动态再结晶的临界应力σc、饱和应力σs、稳态应力σss等特征值,结合相应的显微组织分析表明:随着变形温度的升高、应变速率的减小,动态再结晶易发生。基于Estrin-Mecking位错密度演化方程及Avrami动力学方程,建立了该材料的热变形流动应力模型及动态再结晶动力学模型,模型预测的流动应力曲线与实验结果吻合较好,动力学模型预测的动态再结晶分数曲线也与实验观察到的晶粒组织变化趋势一致,证明了该数学模型的有效性。

关键词：控氮304不锈钢动态再结晶流动应力模型 Avrami动力学方程

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高燃耗陶瓷燃料颗粒的参数化建模及强度分析

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原子能科学技术 2021年第10期55卷 1836-1843页

作者：杨烁吕俊男李群西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室陕西西安710049 中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室四川成都610213

弥散燃料芯体中的陶瓷燃料颗粒在辐照条件下会形成裂变气孔,燃料颗粒内部气孔间的相互干涉作用及气孔内压的增长致使局部拉应力超过材料强度极限,进而导致燃料颗粒开裂。本文考虑高燃耗燃料颗粒内气孔尺寸和位置分布的非均匀性,实现了... 详细信息

弥散燃料芯体中的陶瓷燃料颗粒在辐照条件下会形成裂变气孔,燃料颗粒内部气孔间的相互干涉作用及气孔内压的增长致使局部拉应力超过材料强度极限,进而导致燃料颗粒开裂。本文考虑高燃耗燃料颗粒内气孔尺寸和位置分布的非均匀性,实现了颗粒内部的细观结构参数化建模。运用有限元方法计算并分析了气孔尺寸、基体约束压应力、温度和气孔分布方式对颗粒内部最大拉应力的影响,研究了颗粒内开裂危险区的分布规律。结果表明,陶瓷燃料颗粒最大拉应力随气孔尺寸和温度的增加而增大,随基体约束压应力的增加而减小;燃料相的断裂强度减小,开裂危险区面积增大;燃料颗粒从内部多处开裂破坏,而表层处开裂的概率更大。本文为弥散燃料失效研究及优化设计提供了分析方法及数值参考。

关键词：高燃耗陶瓷燃料颗粒裂变气孔弥散燃料非均匀分布

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石墨烯基复合材料的制备及对铀的吸附性能研究进展

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当代化工研究 2022年第9期 149-154页

作者：王挺李波张庆宇郭晋轩宋强高于洋赵峰中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料国家重点实验室四川610213

铀资源是一个国家核工业发展的重要战略资源,铀资源的供应关系到核工业的安全健康稳定可持续发展。石墨烯由于具有超大的比表面积、高强度和化学稳定性好等优点,作为含铀废料的吸附材料的应用潜能备受关注。本文综述了近年来石墨烯基复... 详细信息

铀资源是一个国家核工业发展的重要战略资源,铀资源的供应关系到核工业的安全健康稳定可持续发展。石墨烯由于具有超大的比表面积、高强度和化学稳定性好等优点,作为含铀废料的吸附材料的应用潜能备受关注。本文综述了近年来石墨烯基复合材料吸附水溶液中铀的研究现状及进展,介绍了石墨烯基复合材料对铀的吸附性能,分析了溶液pH值,温度,离子强度,接触时间和吸附剂用量等因素对吸附效果产生的影响,最后基于研究现状,对吸附剂种类的选择进行了展望。

关键词：石墨烯复合材料铀吸附

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U_(1-x)Th_(x)O_(2)混合燃料力学性能的分子动力学模拟

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物理学报 2021年第12期70卷 52-61页

作者：辛勇包宏伟孙志鹏张吉斌刘仕超郭子萱王浩煜马飞李垣明中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213 西安交通大学材料科学与工程学院金属材料强度国家重点实验室西安710049

在二氧化铀(UO2)燃料中掺杂钍(Th)是提高其热稳定性的有效手段.本文利用分子动力学模拟方法,系统研究了温度与掺杂浓度对U_(1-x)Th_(x)O_(2)混合燃料结构稳定性与力学特性的影响.研究发现,沿[001]晶向单轴拉伸可观察到混合燃料由初始面... 详细信息

在二氧化铀(UO2)燃料中掺杂钍(Th)是提高其热稳定性的有效手段.本文利用分子动力学模拟方法,系统研究了温度与掺杂浓度对U_(1-x)Th_(x)O_(2)混合燃料结构稳定性与力学特性的影响.研究发现,沿[001]晶向单轴拉伸可观察到混合燃料由初始面心立方结构的萤石相转化为具有低对称结构的scrutinyite相的特殊相变.混合燃料体系的力学性能强烈依赖于温度与掺杂浓度,弹性模量和断裂应力随温度的升高而减小,断裂应变随温度的升高呈增加趋势.当掺杂浓度小于0.1时,弹性模量呈下降趋势,而掺杂浓度高于0.1时,弹性模量呈增加趋势.断裂应力随掺杂浓度的增加而增加,断裂应变则减小.不同掺杂浓度下混合燃料体系均表现脆性断裂特性,多晶样品中发生脆性沿晶断裂.本文的研究结果可为UO_(2)燃料的掺杂改性提供力学性能上的理论指导.

关键词： U_(1-x)Th_(x)O_(2) 分子动力学模拟力学性能断裂

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铜基粉末冶金刹车闸片磨损形貌演变研究

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润滑与密封 2023年第2期48卷 75-82页

作者：申长慧米雪彭金方唐攀杨文贤方婧婷黄银朱旻昊西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031 西南交通大学材料科学与工程学院四川成都610031 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室四川成都610213

采用多功能销-盘摩擦磨损试验机,开展铜基粉末冶金/Q235-B摩擦副的摩擦磨损试验,在载流和无载流的工况下,研究接触压力(0.4、0.7、1.0和1.3 MPa)对铜基粉末冶金材料闸片磨损表面形貌的影响。结果表明:在无载流工况下,随着接触压力的增大... 详细信息

采用多功能销-盘摩擦磨损试验机,开展铜基粉末冶金/Q235-B摩擦副的摩擦磨损试验,在载流和无载流的工况下,研究接触压力(0.4、0.7、1.0和1.3 MPa)对铜基粉末冶金材料闸片磨损表面形貌的影响。结果表明:在无载流工况下,随着接触压力的增大,摩擦因数和磨损率均缓慢上升,试样表面损伤加剧,粗糙度升高,主要的损伤机制为磨粒磨损和剥层;在载流工况下,0.4 MPa时的摩擦因数和磨损率最大,损伤最严重,粗糙度最高,当接触压力增大到0.7 MPa后,表面形貌损伤的变化趋势与无载流工况一致,磨损机制在磨粒磨损和剥层的基础上增加了电弧烧蚀;载流工况下材料表面的粗糙度普遍高于无载流工况下,表面损伤更为严重。

关键词：铜基粉末冶金材料接触压力载流磨损磨损机制电弧烧蚀

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电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铀锆合金中钙锂镁钠

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冶金分析 2020年第5期40卷 47-51页

作者：邓传东王国华孙琳荆慧赵勇任波中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料国家重点实验室

铀锆合金燃料中的杂质元素会影响其运行的安全性,准确测定Ca、Li、Mg、Na元素的含量具有重要意义。先使用硝酸-氢氟酸溶解样品,再采用UTEVA萃淋树脂,在酸性介质中使铀基体与待测元素定量分离,选择Ca 422.673nm、Li 670.784nm、Mg 279.55... 详细信息

铀锆合金燃料中的杂质元素会影响其运行的安全性,准确测定Ca、Li、Mg、Na元素的含量具有重要意义。先使用硝酸-氢氟酸溶解样品,再采用UTEVA萃淋树脂,在酸性介质中使铀基体与待测元素定量分离,选择Ca 422.673nm、Li 670.784nm、Mg 279.553nm、Na589.592nm作为分析谱线,建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）测定铀锆合金中Ca、Li、Mg、Na的分析方法。使用1mol/L硝酸淋洗UTEVA萃淋色谱柱,这一分离流程对铀的去污因子约为4.0×10;。Ca、Li、Mg、Na的出峰体积在6～10mL,因此保留10mL淋洗液可以满足Ca、Li、Mg、Na的测定要求。Ca、Li、Mg、Na的质量浓度为0.025～0.50mg/L时与其发射强度呈线性关系,线性相关系数均不小于0.999 0;方法检出限为0.1～1.0mg/kg。按照实验方法测定铀锆合金中Ca、Li、Mg、Na,测定结果的相对标准偏差（RSD,n=6）小于3%;回收率为90%～105%。

关键词：电感耦合等离子体原子发射光谱法铀锆合金钙锂镁钠

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基于粒子群智能优化算法的板弹簧特性优化研究

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核动力工程 2021年第5期42卷 261-265页

作者：何大明李垣明蒲曾坪吴兴文李伟中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213 西南交通大学机械工程学院成都610031 西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031

板弹簧是核电厂反应堆燃料组件的重要部件,其性能好坏直接关系燃料组件的服役安全性。本文考虑板弹簧材料弹塑性本构关系和大变形等复杂非线性因素,利用ANSYS软件对板弹簧进行了多尺寸耦合约束下的参数化建模,实现了模型几何、六面体网... 详细信息

板弹簧是核电厂反应堆燃料组件的重要部件,其性能好坏直接关系燃料组件的服役安全性。本文考虑板弹簧材料弹塑性本构关系和大变形等复杂非线性因素,利用ANSYS软件对板弹簧进行了多尺寸耦合约束下的参数化建模,实现了模型几何、六面体网格和接触对的自动建立,并以此分析了板弹簧关键参数对板弹簧特性的影响。基于MATLAB并行计算库,构建了基于粒子群智能优化算法的板弹簧特性多参数优化平台,以板弹簧设计刚度曲线和最小塑性变形为目标,对板弹簧板厚、变截面位置和圆弧过渡区形式进行了优化。结果表明,基于粒子群的板弹簧多参数智能优化算法,可以显著提升板弹簧的设计效率;在给定板弹簧设计目标曲线和板弹簧参数范围内,该算法可以在较少的迭代次数内获得满足设计目标的结构参数,对核反应堆板弹簧工程设计具有较好的指导意义。

关键词：板弹簧粒子群智能优化算法刚度曲线

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基于有限元计算的全陶瓷微封装燃料芯块等效热导率与微结构设计

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兰州理工大学学报 2022年第2期48卷 9-15页

作者：张旭东邓俊楷马大衍曹慧颖张瑞谦唐睿西安交通大学金属材料强度国家重点实验室陕西西安710049 西安交通大学网络信息中心陕西西安710049 中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室四川成都610213

为对全陶瓷微封装燃料(FCM)芯块的热导率进行有效研究,利用有限元方法实现球体法预测具有多层包覆结构特征的TRISO颗粒等效热导率;同时,利用跨尺度等效代表性体积单元对FCM芯块的等效热导率进行计算及优化设计.模拟结果表明:利用有限元... 详细信息

为对全陶瓷微封装燃料(FCM)芯块的热导率进行有效研究,利用有限元方法实现球体法预测具有多层包覆结构特征的TRISO颗粒等效热导率;同时,利用跨尺度等效代表性体积单元对FCM芯块的等效热导率进行计算及优化设计.模拟结果表明:利用有限元模拟实现球体法及跨尺度等效方法可以实现对TRISO颗粒及FCM芯块等效热导率的快速准确预测,TRISO颗粒等效热导率可通过调节SiC层厚度实现提升.提出了将TRISO颗粒设计为FCC填充结构,可使FCM芯块中的燃料颗粒填充量更高,并且其等效热导率可得到显著提升.

关键词：全陶瓷微封装燃料(FCM) TRISO颗粒热导率有限方法

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窄间隙激光焊研究现状及发展趋势

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机械制造文摘（焊接分册） 2023年第2期 10-18页

作者：骆传万冯杰才沈裕航刘树磊姜梦魏连峰上海大学上海200444 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001 中国核动力研究设计院反应堆燃料与材料重点实验室四川成都610041

针对钛合金、镍基高温合金、高强钢、不锈钢及铝合金等材料的窄间隙激光焊进行了介绍。在窄间隙激光焊焊接过程中,焊接工艺参数(如激光功率、焊接速度及送丝速度等)会影响焊缝的微观组织和力学性能,坡口尺寸影响焊缝侧壁熔合性;若焊接... 详细信息

针对钛合金、镍基高温合金、高强钢、不锈钢及铝合金等材料的窄间隙激光焊进行了介绍。在窄间隙激光焊焊接过程中,焊接工艺参数(如激光功率、焊接速度及送丝速度等)会影响焊缝的微观组织和力学性能,坡口尺寸影响焊缝侧壁熔合性;若焊接过程控制不当,常规的窄间隙激光焊仍有可能出现焊缝侧壁未熔合、气孔等问题。激光-电弧复合焊、激光热丝焊、超窄间隙激光焊、摆动激光焊、真空激光焊和电磁辅助激光焊等新方法应运而生,解决了窄间隙激光焊中存在的焊接缺陷,同时进一步拓宽了窄间隙激光焊的应用领域。在焊接前对熔池流动行为、匙孔稳定性、温度场等进行模拟和分析,不仅可以揭示激光焊接复杂的物理过程及连接机理,还可用来优化焊接工艺,得到材料的有效连接。

关键词：窄间隙焊接激光焊工艺组织力学性能

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