奧氏體不銹鋼包殼管環(huán)向拉伸方法與性能研究.pdf

1、包殼管是反應(yīng)堆內(nèi)第一道安全屏障，服役過程中將承受裂變氣體內(nèi)壓和芯塊與包殼間機械應(yīng)力的綜合作用考驗，變形主要發(fā)生在包殼管的環(huán)向方向，利用管材傳統(tǒng)軸向拉伸測試方法難以對包殼管真實受力進行準確評估。鑒于此，本文以鉛基反應(yīng)堆包殼候選材料316Ti奧氏體不銹鋼為研究對象，首先采用數(shù)值計算與環(huán)向拉伸試驗相結(jié)合的手段，優(yōu)化了管型件環(huán)向拉伸試樣尺寸與摩擦系數(shù)，然后開展了溫度和拉伸速率對316Ti包殼管的環(huán)向力學性能影響的試驗研究。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下

2、:
　　采用Abaqus有限元軟件數(shù)值計算手段，開展了試樣標距段寬度與夾具間摩擦系數(shù)對試樣應(yīng)力應(yīng)變分布的影響研究。結(jié)果表明:試樣標距段寬度為2mm時，應(yīng)力分布更加均勻，有利于防止應(yīng)力集中;試樣標距段應(yīng)力隨著摩擦系數(shù)的增加有增大的趨勢?；跀?shù)值模擬結(jié)果，開展了試樣標距段寬度與潤滑劑對環(huán)向拉伸的影響驗證試驗。研究表明:雖然標距段寬度對強度影響很小，但標距段寬度2mm的試樣表現(xiàn)出更好的塑性;試樣強度隨摩擦力的增大而增大，因此選用摩擦較小

3、的石墨作為環(huán)向拉伸試樣與夾具間的潤滑劑。
　　根據(jù)優(yōu)化的試樣尺寸與潤滑劑選擇方案，開展了溫度及拉伸速率對316Ti包殼管環(huán)向拉伸性能影響的試驗研究。結(jié)果表明:不同拉伸速率下試樣抗拉強度與屈服強度隨著溫度的升高而降低，變形量隨著溫度的升高呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢;不同拉伸速率條件下，均發(fā)生了動態(tài)應(yīng)變時效(DSA)現(xiàn)象，且不同拉伸速率條件下均存在一個DSA敏感溫度區(qū)間，隨拉伸速率的增加，DSA敏感溫度區(qū)間具有向高溫移動的趨勢。通過微觀組