AP1000压力容器法兰接管锻件的组织和性能评价

发布时间：2017-04-11 20:16

  本文关键词：AP1000压力容器法兰接管锻件的组织和性能评价，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文根据重大专项项目任务书内容要求,参考ASME锅炉及压力容器规范第Ⅱ卷SA508标准中对于SA508-3钢的技术条件以及ASME规范第Ⅲ卷第一册NB分卷的取样和性能评估的有关规定内容,对国内某重型企业生产的AP1000压力容器法兰接管段锻件取样进行综合性能评估。在充分调研国内外标准和文献的基础上,为了全面了解国产锻件的性能,分别选取锻件水口、冒口端截面不同位置(TOAU、T/4、T2/4、T3/4、T4/4)的试样进行化学成分分析,室温拉伸、3500℃高温拉伸和冲击性能试验。利用金相显微镜(LOM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)进行非金属夹杂物、晶粒度评级,以及精细组织表征分析。利用热膨胀仪测定国产锻件钢的连续冷却转变(CCT)曲线,结合锻件淬火冷却实际过程,对锻件截面不同部位的组织和性能差异进行探讨,得到以下结论： (1)国产法兰接管锻件在ASME规范要求的检验位置(1/4T)的化学成分、非金属夹杂物级别均能很好的满足规范的要求。 (2)锻件室温(550-725MPa)、350℃高温拉伸(Rm≥505MPa, RpO.2≥285)性能和冲击韧性(48J)均能很好地满足ASME规范要求。 (3)通过对不同取样厚度截面位置(T0/4、T/4、T2/4、T3/4、T4/4)金相组织的观察,可以看出锻件内外表面(T0/4、T4/4)为粒状贝氏体和少量马氏体的混合组织,组织中的贝氏体铁素体尺寸和碳化物细小。内、外四分之一壁厚(T/4、T3/4)和中心位置(T2/4)的组织则为全粒状贝氏体,含有更为粗大的碳化物,并且大颗粒碳化物多分布在原奥氏体晶界处。 (4)国产锻件钢的CCT曲线表明,随着冷却速度的降低,SA508-3钢组织逐渐由马氏体→贝氏体→出现铁素体转变,并且在连续冷却过程中大多为混合组织。由于法兰接管锻件在淬火冷却过程中的截面效应,截面厚度不同部位的冷却速度不同,冷速由表面到中心逐渐降低,是导致锻件截面不同部位的组织和性能不均匀性的主要原因。 通过对国产AP1000压力容器法兰接管段工业锻件不同厚度截面位置组织和性能试验研究,为重大专项大锻件实验室研究提供了工业数据反馈,为建立国产AP1000RPV和SG大锻件性能数据库提供可靠数据,促进了AP1000RPV和SG大锻件的国产化进程。
【关键词】：508-3钢 压力容器大锻件 截面效应 力学性能 显微组织
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH49
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-30
• 1.1 课题研究背景9-11
• 1.2 AP1000核电站反应堆压力容器概述11-14
• 1.3 核电站反应堆压力容器锻件的发展及应用14-15
• 1.3.1 压力容器用钢的沿革与发展14-15
• 1.3.2 中国核电压力容器用钢的历史、现状及发展方向15
• 1.4 AP1000核电站压力容器用SA508钢的机械性能及化学成分要求15-17
• 1.5 反应堆压力容器锻件测试标准分析17-21
• 1.5.1 ASME与RCC-M、国标压力容器锻件化学成分要求的比较17-18
• 1.5.2 ASME与RCC-M、国标压力容器锻件力学性能要求的比较18-19
• 1.5.3 ASME与RCC-M、国标压力容器锻件取样要求19-21
• 1.6 国内外反应堆压力容器用钢性能研究情况21-28
• 1.7 本课题的研究基础、研究思路及本文的研究内容28-30
• 第二章 试验材料及方法30-34
• 2.1 试验材料30-31
• 2.2 试验方法31-34
• 2.2.1 常规力学性能测试31-32
• 2.2.2 显微组织观察32-33
• 2.2.3 连续冷却转变曲线测定33-34
• 第三章 压力容器接管的组织与性能分析34-62
• 3.1 压力容器接管段的化学成分34-37
• 3.1.1 压力容器用钢冶炼工艺35-36
• 3.1.2 RPV锻件的锻造工艺36
• 3.1.3 核压力容器锻件的制造程序36-37
• 3.2 压力容器接管段的力学性能37-51
• 3.2.1 室温拉伸性能37-39
• 3.2.2 高温拉伸性能39-41
• 3.2.3 冲击韧性41-45
• 3.2.4 断口分析45-51
• 3.3 压力容器接管段组织51-62
• 3.3.1 锻件全截面非金属夹杂物评级52-53
• 3.3.2 锻件全截面的显微组织53-62
• 第四章 SA508-3钢的连续冷却转变与组织均匀性62-70
• 4.1 压力容器法兰接管段用SA508-3钢的连续冷却转变62-65
• 4.2 截面厚度对锻件组织和力学均匀性的影响65-70
• 4.2.1 组织均匀性分析65-66
• 4.2.2 力学性能均匀性66-70
• 第五章 结论与展望70-72
• 致谢72-74
• 参考文献74-78
• 发表论文情况78-80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 马飞良;;国外核反应堆压力容器用A508-3钢及其制造[J];大型铸锻件;1990年04期

2 朱峰,曹起骧,徐秉业;高温锻造中ASME SA508-3钢的动态软化[J];清华大学学报(自然科学版);1999年04期

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本文编号：299885