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Zr-Sn-Nb合金包壳管氢化物应力再取向样品制备 预览
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作者 张天广 李刚 +1 位作者 李献军 李恒羽 《金属世界》 2019年第3期21-24,共4页
锆合金作为核动力反应堆包覆材料和结构材料,在反应堆运行时处于高温、高压水中,锆合金吸收的氢超过氢在锆中的固溶度时以氢化锆形式析出,会明显降低锆合金的塑性,氢脆的程度不仅取决于氢化物的数量,更取决于氢化物的形貌和取向。锆合... 锆合金作为核动力反应堆包覆材料和结构材料,在反应堆运行时处于高温、高压水中,锆合金吸收的氢超过氢在锆中的固溶度时以氢化锆形式析出,会明显降低锆合金的塑性,氢脆的程度不仅取决于氢化物的数量,更取决于氢化物的形貌和取向。锆合金包壳管氢化物分布及应力再取向规律的研究具有重要的工程意义。文章通过建立模型,结合实验,对锆合金在氢氩混合气中渗氢形成的氢化物形貌特征及机理进行研究。结果表明:从进气口开始,沿水平直径方向,气体流速成抛物线递减,导致氢化物分布不均匀。在氩气中保温足够长时间,以低速率降温后,氢在锆合金包壳管中充分扩散,氢化物才能均匀分布。 展开更多
关键词 Zr-Sn-Nb合金 氢化物 包壳管 样品制备 取向 应力 核动力反应堆 包覆材料
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核级锆合金铸锭铁元素偏析研究 预览
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作者 周明亮 崔春娟 +1 位作者 于军辉 蔡庆玲 《金属世界》 2019年第1期58-61,共4页
锆广泛应用于各种核反应堆中作为包壳材料。通过添加适量的铁元素可提高锆的耐腐蚀性能,并能提高锆的强度与抗蠕变性能,但当前先进锆合金牌号中铁控制范围窄,偏析倾向严重。根据结晶偏析理论和真空自耗熔炼的特征,规格越大锆合金铸锭中... 锆广泛应用于各种核反应堆中作为包壳材料。通过添加适量的铁元素可提高锆的耐腐蚀性能,并能提高锆的强度与抗蠕变性能,但当前先进锆合金牌号中铁控制范围窄,偏析倾向严重。根据结晶偏析理论和真空自耗熔炼的特征,规格越大锆合金铸锭中元素偏析程度和成分波动范围越大,因此铁元素控制难度较大。本文通过对锆合金铸锭中铁元素的分布情况统计和影响其均匀性分布的因素进行分析讨论,确定了降低其偏析倾向的对应措施,实现了铸锭中铁元素的均匀分布,对生产过程铁元素的控制有一定的指导作用。 展开更多
关键词 元素偏析 合金铸锭 铁元素 锆合金 核级 耐腐蚀性能 抗蠕变性能 包壳材料
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锆合金板材焊接惰性气体保护装置的改进和应用 预览
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作者 胡旭坤 马安国 +1 位作者 张鹏飞 徐滨 《金属世界》 2019年第4期64-66,71共4页
在核级锆材加工产业链中,锆合金带材作为三代核电机组燃料元件定位格架材料,是核反应堆中的关键结构材料。在加工生产过程中,需将锆合金板材拼焊成卷后进行轧制,因此对焊缝质量提出了很高的要求。锆及锆合金本身对于氧、氮、氢等的气体... 在核级锆材加工产业链中,锆合金带材作为三代核电机组燃料元件定位格架材料,是核反应堆中的关键结构材料。在加工生产过程中,需将锆合金板材拼焊成卷后进行轧制,因此对焊缝质量提出了很高的要求。锆及锆合金本身对于氧、氮、氢等的气体杂质非常敏感,受热很容易与空气中的氢、氧、氮发生化学反应,为减少焊缝表面氧化以及焊缝变形等缺陷,选用便于进行焊缝气体保护的无填丝自动钨极氩弧焊,利用较大口径的焊枪喷嘴和焊缝上表面保护托罩及下表面充氩气的方式进行空气隔离。文章主要介绍了国核宝钛锆业股份公司改进连续焊接机组的焊机气体保护装置,以达到焊缝不被氧化目的,为锆合金带材工业化生产提供了技术支持。 展开更多
关键词 惰性气体 保护装置 连续焊接 锆合金 板材 自动钨极氩弧焊 焊缝质量 表面氧化
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国产与进口工业锆性能对比 预览
4
作者 胡旭坤 赵林科 +2 位作者 徐滨 杨晶 于军辉 《山东化工》 CAS 2019年第6期87-89,共3页
本文概述了国核宝钛锆业股份公司产品概况,工业锆产品标准;对比了国产和进口工业锆产品的化学成分、金相组织、力学性能。结果表明:国核锆业生产的工业锆铸锭、管材、板材系列产品与进口同类产品的化学成分、力学性能、金相组织结果相当。
关键词 国产 进口 工业锆 性能
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国产R60702(Zr-3)工业锆板材性能及应用 预览
5
作者 胡旭坤 徐滨 +1 位作者 杨晶 赵林科 《山东化工》 CAS 2019年第5期111-113,共3页
本文综述了国核宝钛锆业股份公司(简称国核锆业)依托锆铪分离技术,对海绵锆中铪含量进行有效控制,生产出了不同铪含量的工业锆板材,生产出的工业锆板材表面质量优异、组织均匀并应用于化工领域,同时对工业锆板材的组织及性能进行了统计... 本文综述了国核宝钛锆业股份公司(简称国核锆业)依托锆铪分离技术,对海绵锆中铪含量进行有效控制,生产出了不同铪含量的工业锆板材,生产出的工业锆板材表面质量优异、组织均匀并应用于化工领域,同时对工业锆板材的组织及性能进行了统计分析。不仅为我国化工企业节约了设备成本,而且大大缩短了交货期,为我国化工领域高端装备对锆材的需求打下了坚实的基础。 展开更多
关键词 工业锆 板材 性能 应用
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锆合金相变温度的测定与分析
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作者 胡旭坤 王快社 +2 位作者 张鹏飞 徐滨 孙国成 《热加工工艺》 北大核心 2019年第8期177-181,共5页
基于合金相变理论,研究了金属加热过程中相变对升温速率变化的影响。利用数据处理软件结合相关高等数学知识,对工业生产中核级锆合金淬火连续加热过程相变温度参数进行检测和分析,测量出锆合金相变温度,并将该方法应用于实际生产。
关键词 核级锆合金 升温速率 相变温度
基于故障树法的核级锆管超声草状显示质量问题探究 预览
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作者 于军辉 李晓珊 +2 位作者 郭周强 王晨阳 李小影 《金属世界》 2019年第1期62-65,共4页
文章以核级锆管超声检验过程中出现的超声草状显示质量问题为研究对象,基于故障树分析对锆管生产过程的人员、设备、原料和生产工艺等过程开展分析及实验验证。结果表明:核级锆管超声草状显示质量问题的原因是抛光砂带匹配不当、抛光导... 文章以核级锆管超声检验过程中出现的超声草状显示质量问题为研究对象,基于故障树分析对锆管生产过程的人员、设备、原料和生产工艺等过程开展分析及实验验证。结果表明:核级锆管超声草状显示质量问题的原因是抛光砂带匹配不当、抛光导轮存在老化导致锆合金管材表面产生密集且较深的磨痕,线聚焦探头探伤方法对锆合金管材表面的磨痕区域十分敏感,因而在超声检测过程中出现草状信号。采用批量生产前试抛、定期更换导轮及返抛等措施后有效消除了锆合金管材表面超声检测的草状显示信号。 展开更多
关键词 超声检测 显示质量 锆管 核级 故障树法 锆合金管材 显示信号 故障树分析
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变形量对Zr-4合金管材性能影响 预览
8
作者 刘蕾 华建社 +2 位作者 于军辉 李小宁 俞海平 《金属世界》 2019年第1期69-71,共3页
锆及锆合金在核电站水冷动力堆的包壳管和堆芯结构材料中具有广泛的应用前景。文章研究了变形量分别为55%和60%的Zr-4合金管材力学、均匀腐蚀及氢化物取向性能。结果表明:55%变形量的Zr-4管材的室温拉伸性能中抗拉强度和屈服强度高于60... 锆及锆合金在核电站水冷动力堆的包壳管和堆芯结构材料中具有广泛的应用前景。文章研究了变形量分别为55%和60%的Zr-4合金管材力学、均匀腐蚀及氢化物取向性能。结果表明:55%变形量的Zr-4管材的室温拉伸性能中抗拉强度和屈服强度高于60%变形量的Zr-4管材。55%变形量的Zr-4合金管材的高温(316℃)拉伸性能中抗拉强度、屈服强度以及延伸率波动小于60%变形量的的Zr-4管材。变形量为60%的Zr-4合金管材均匀腐蚀和氢化物取向因子测试结果略低于变形量55%的Zr-4管材。 展开更多
关键词 ZR-4合金 管材性能 变形量 室温拉伸性能 均匀腐蚀 抗拉强度 屈服强度 取向因子
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国内外核级锆材检测技术的不同 预览
9
作者 李刚 李献军 《金属世界》 2019年第1期13-15,共3页
根据当时的实验条件,1992年我国建立了以湿法化学检测为基础的锆及锆合金化学元素分析检测国家标准GB/T 13747.(1-24)—92。随着仪器分析技术被大量采用,国外研制出了针对仪器的一套完整的以锆为基的标样体系,并建立了规范的标样测定范... 根据当时的实验条件,1992年我国建立了以湿法化学检测为基础的锆及锆合金化学元素分析检测国家标准GB/T 13747.(1-24)—92。随着仪器分析技术被大量采用,国外研制出了针对仪器的一套完整的以锆为基的标样体系,并建立了规范的标样测定范围,逐步放弃了湿法分析法。文章阐述了国内外检测方法的差异和不同,国内氢化物采用湿法渗氢,而国外已改为干法渗氢;国外腐蚀实验采用三段温度控制,而国内采用一段温度控制。 展开更多
关键词 仪器分析技术 化学检测 锆材 核级 湿法分析 温度控制 实验条件 GB/T
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高温高压水中新锆合金表面氧化膜的原位拉曼光谱研究 预览
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作者 汪峰 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2019年第7期469-473,506共6页
利用已建立的高温高压循环水腐蚀试验系统、原位观察高压釜以及拉曼光谱表征系统,针对SZA-4、SZA-6、ZIRLO等合金开展了腐蚀试验以及原位拉曼光谱测量,腐蚀试验溶液为含1 200mg/L H3BO3+2mg/L LiOH的水溶液。结果表明:三种合金的拉曼光... 利用已建立的高温高压循环水腐蚀试验系统、原位观察高压釜以及拉曼光谱表征系统,针对SZA-4、SZA-6、ZIRLO等合金开展了腐蚀试验以及原位拉曼光谱测量,腐蚀试验溶液为含1 200mg/L H3BO3+2mg/L LiOH的水溶液。结果表明:三种合金的拉曼光谱峰分别位于350,390,486,644,700,750,770cm-1附近,且分别来自于锆合金表面生成的氧化物立方相二氧化锆(c-ZrO2)、四方相二氧化锆(t-ZrO2)、单斜相二氧化锆(m-ZrO2)以及非晶氧化物。三种合金表面氧化膜中出现m-ZrO2的时间有所不同,ZIRLO合金的最早,SZA-6合金的次之,SZA-4合金表面氧化膜中最晚出现m-ZrO2。 展开更多
关键词 新锆合金 原位拉曼光谱 高温高压水 表面氧化膜
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加工工艺对Zr-4合金热轧板材微观组织的影响
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作者 赵林科 李小宁 +2 位作者 岳强 胡旭坤 徐滨 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第17期36-39,43共5页
研究了不同退火温度、轧制温度、淬火工艺和变形工艺对Zr-4合金热轧板材微观组织的影响。结果表明,α相区退火温度越高,Zr-4合金热轧板材再结晶越充分,退火难以消除热轧板材中的不均匀组织,热轧板材中的不均匀带状组织与晶粒取向有关;... 研究了不同退火温度、轧制温度、淬火工艺和变形工艺对Zr-4合金热轧板材微观组织的影响。结果表明,α相区退火温度越高,Zr-4合金热轧板材再结晶越充分,退火难以消除热轧板材中的不均匀组织,热轧板材中的不均匀带状组织与晶粒取向有关;热轧温度越高,微观组织变形越充分,退火后越有利于板材组织均匀化,但热轧难以完全消除组织不均匀;板材的原始组织对热轧后的组织有明显影响,β相区淬火形成的淬态组织难以通过小变形的热轧消除,未淬火热加工可造成第二相大量析出并长大,而通过淬火可以实现第二相的溶解;淬火后通过锻造和热轧的板材比仅通过热轧的板材微观组织更均匀,锻造有利于组织均匀化。 展开更多
关键词 ZR-4合金 热轧板材 加工工艺 微观组织
核级锆材生产现场质量控制方法浅析 预览
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作者 胡旭坤 《科技视界》 2018年第10期173-174,共2页
质量是产品的生命,质量受企业生产经营管理活动中多种因素影响,是企业各项工作的综合的反映。质量控制就是企业为了保证和提高产品质量,综合选用一整套质量管理体系、手段和方法所进行的系统性管理活动。本文结合国核锆业现场生产模... 质量是产品的生命,质量受企业生产经营管理活动中多种因素影响,是企业各项工作的综合的反映。质量控制就是企业为了保证和提高产品质量,综合选用一整套质量管理体系、手段和方法所进行的系统性管理活动。本文结合国核锆业现场生产模式,对核级锆材现场质量控制方法进行总结分析,使产品质量变异处于可接受水平。 展开更多
关键词 核锆材 生产现状 质量控制
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累积退火参数对Zr-Sn-Nb-Fe-Si合金耐腐蚀性能的影响
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作者 王练 孙国成 +2 位作者 高博 彭胜 郭强 《材料保护》 CSCD 北大核心 2018年第6期124-127,共4页
目前,有关累积退火参数对Zr-Sn-Nb-Fe-Si合金耐腐蚀性能的影响规律尚不清楚。通过改变zr-0.5Sn-0.5Nb-0.3Fe-0.012Si舍金管坯中间热处理制度制备了2种累积退火参数不同的包壳管,利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子... 目前,有关累积退火参数对Zr-Sn-Nb-Fe-Si合金耐腐蚀性能的影响规律尚不清楚。通过改变zr-0.5Sn-0.5Nb-0.3Fe-0.012Si舍金管坯中间热处理制度制备了2种累积退火参数不同的包壳管,利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析了包壳管的晶粒组织和第二相,并对2种包壳管进行了水质为360℃/18.6MPa/0.01mol/L LiOH水溶液、400℃/10.3 MPa过热水蒸汽和360℃/18.6MPa纯水的静态高压釜长期腐蚀试验。研究结果表明:累积退火参数不同的Zr-Sn-Nb-Fe-Si合金包壳管的晶粒组织和第二相分布、大小、成分相同。累积退火参数对Zr-Sn-Nb-Fe-Si合金的耐腐蚀性能没有显著影响。 展开更多
关键词 Zr-Sn-Nb-Fe-Si 累积退火参数 耐腐蚀性能
生产线建设项目设备的前期管理 预览
14
作者 王宁 吴军堂 《中小企业管理与科技》 2018年第7期43-44,共2页
设备的前期管理是生产线建设项目的一项重要工作,设备前期管理水平关系着生产线建设项目的成败。论文结合作者在生产线建设项目中的工作经验,系统性介绍了从设备规划到设备运行初期管理等设备前期管理各环节的主要内容及关注重点。
关键词 生产线 建设项目 设备前期管理
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核级锆管超声合格率降低事件分析 预览
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作者 于军辉 丁岚 +2 位作者 郭周强 李晓珊 王晨阳 《金属世界》 2018年第3期9-12,21共5页
核级锆管是核反应堆安全运行的重要保障.文章以核级锆管生产过程中出现超声合格率偏低的事件为例,采用故障树的方法对核级锆管生产过程的人员、工艺、设备、原料、监测和文件进行排查和实验.结果表明:管材第三道次孔型曲线设计不合理... 核级锆管是核反应堆安全运行的重要保障.文章以核级锆管生产过程中出现超声合格率偏低的事件为例,采用故障树的方法对核级锆管生产过程的人员、工艺、设备、原料、监测和文件进行排查和实验.结果表明:管材第三道次孔型曲线设计不合理、内酸洗去除量不足及第四道次变形过程中的Q值(减壁与减径比)偏小导致轧制后的管材产生缺陷,造成成品检测合格率降低事件.针对管材超声偏低事件,基于有限元理论建立了管材轧制模型,验证了排查结果的正确性.同时提出了后续整改和持续改进措施,并对后续生产过程中的质量控制提出了进一步的要求. 展开更多
关键词 事件分析 合格率 锆管 核级 超声 生产过程 轧制模型 安全运行
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锆棒氢含量超标原因分析 预览
16
作者 党辉 《金属世界》 2018年第5期19-21,共3页
锆合金棒材常用于核反应堆用燃料棒的端塞材料。热旋锻工序是锆棒生产工艺流程中的关键工序之一。锆棒热旋锻过程中,需先将锆棒加热到一定的温度后随即进行旋锻生产。锆合金是典型的吸氢材料。若在热旋锻前的加热温度控制不当,则易造成... 锆合金棒材常用于核反应堆用燃料棒的端塞材料。热旋锻工序是锆棒生产工艺流程中的关键工序之一。锆棒热旋锻过程中,需先将锆棒加热到一定的温度后随即进行旋锻生产。锆合金是典型的吸氢材料。若在热旋锻前的加热温度控制不当,则易造成锆合金吸附空气中的氢气从而造成锆棒中的氢元素超标,引发严重的的质量问题。文章以某批次锆棒检验时发现的氢元素超标问题为例,采用故障树的方法列举了可能导致锆棒热旋锻过程中的吸氢因素,确定了锆棒氢元素超标的原因,提出了后续改进措施,并按照改进措施提出的工艺进行了验证实验,结果表明,试验棒材的氢元素检测结果均合格。该质量问题的解决为提高锆棒热旋锻质量控制过程提供了新思想和新方法。 展开更多
关键词 超标原因分析 锆合金 氢含量 生产工艺流程 吸氢材料 质量控制过程 关键工序 温度控制
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加工工艺对OCr18Ni10Ti不锈钢管高温拉伸性能的影响 预览
17
作者 赵林科 于军辉 李小宁 《金属世界》 2018年第3期57-59,共3页
文章研究了拉拔变形量、固溶温度及矫直次数对0Cr18Ni10Ti不锈钢管320℃高温拉伸性能的影响.结果表明:随着拉拔变形量的增大,0Cr18Ni10Ti不锈钢管的屈服强度和抗拉强度明显降低,延伸率显著升高;随着固溶温度的升高,0Cr18Ni10Ti不锈钢... 文章研究了拉拔变形量、固溶温度及矫直次数对0Cr18Ni10Ti不锈钢管320℃高温拉伸性能的影响.结果表明:随着拉拔变形量的增大,0Cr18Ni10Ti不锈钢管的屈服强度和抗拉强度明显降低,延伸率显著升高;随着固溶温度的升高,0Cr18Ni10Ti不锈钢管抗拉强度先升高后降低,屈服强度升高,延伸率降低;随着矫直次数的增加,0Cr18Ni10Ti不锈钢管的高温抗拉强度先降低后变化不大,高温屈服强度略有升高,延伸率变化不大. 展开更多
关键词 高温拉伸性能 不锈钢管 0CR18NI10TI 加工工艺 高温抗拉强度 屈服强度 固溶温度 延伸率
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空气湿度与放置时间对750℃/0.5 h预热后Zr-4棒材氧化行为的影响研究
18
作者 于军辉 李小宁 +3 位作者 郭周强 于海慧 吕亮亮 刘蕾 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第20期93-95,107共4页
研究了空气湿度(10%~95%)和放置时间(1~5 h)对750℃/0.5 h预热后Zr-4棒材氧化行为的影响。通过样品氧化增重研究了实验后的Zr-4棒材的增重趋势;采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)研究了氧化层的显微组织和相组成。结果表明... 研究了空气湿度(10%~95%)和放置时间(1~5 h)对750℃/0.5 h预热后Zr-4棒材氧化行为的影响。通过样品氧化增重研究了实验后的Zr-4棒材的增重趋势;采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)研究了氧化层的显微组织和相组成。结果表明:随着空气湿度和保温时间的增加,Zr-4棒材的氧化增重增加。Zr-4棒材分别在10%、60%、85%、95%空气湿度下放置1h后,所有样品表面均为ZrO2产物。在湿度为25%,原始态、保温时间为1、5 h的条件下(750℃/0.5 h预热后),Zr-4棒材表层的物相和化学成分转化过程为α-Zr→t-ZrO2/m-ZrO2→m-ZrO2。 展开更多
关键词 Zr-4棒材 空气湿度 放置时间 氧化膜 SEM XRD
Zr-4合金管材轧制用芯棒断裂原因分析 预览 被引量:1
19
作者 石鸿瑞 王伟 施迁 《金属世界》 2018年第3期63-66,共4页
锆合金具有优异的核性能,在核反应堆中的高温高压下具有优异的抗腐蚀、高温拉伸和延伸率性能,因而常用于核反应堆中的包壳管材料.锆合金管材主要利用皮尔格轧机生产,轧制工模具中的芯棒质量对锆合金管材表面质量具有决定性作用.在Zr-4... 锆合金具有优异的核性能,在核反应堆中的高温高压下具有优异的抗腐蚀、高温拉伸和延伸率性能,因而常用于核反应堆中的包壳管材料.锆合金管材主要利用皮尔格轧机生产,轧制工模具中的芯棒质量对锆合金管材表面质量具有决定性作用.在Zr-4合金包壳管轧制过程中,出现了轧制用芯棒断裂现象.文章对断裂芯棒开展化学成分、金相组织观察、电镜扫描观察及硬度实验和表面低倍观察实验的结果分析表明:芯棒内外部金相组织和硬度均正常,芯棒发生断裂主要原因是其表面存在部分加工痕迹和点蚀深坑.在锆合金管材轧制过程时,由于芯棒受周期性的轧制力,芯棒表面的加工痕迹或点蚀深坑逐步演化为裂纹源,随后逐渐扩展、直至发生断裂. 展开更多
关键词 断裂原因分析 ZR-4合金 管材轧制 芯棒 锆合金管材 核反应堆 轧制过程 金相组织
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激光强化法提高锆管轧制用孔型寿命研究进展 预览
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作者 毛继军 施迁 于军辉 《金属世界》 2018年第5期52-54,共3页
激光冲击强化是一种新型金属材料强化技术,能够通过在部件近表面引入残余压应力的方式显著提高金属材料的抗疲劳性能。文章研究了激光强化技术在锆合金冷轧用孔型试块和成品精磨孔型受力区域的应用,并用X射线衍射法测量试块冲击表面层... 激光冲击强化是一种新型金属材料强化技术,能够通过在部件近表面引入残余压应力的方式显著提高金属材料的抗疲劳性能。文章研究了激光强化技术在锆合金冷轧用孔型试块和成品精磨孔型受力区域的应用,并用X射线衍射法测量试块冲击表面层产生的残余压应力大小及深度。结果表明:采用激光强化后的试块残余压应力随着深度的增加而降低,同时还发现在试块约1 mm深度处,其残余压应力数值与淬火后的残余压应力数值基本保持一个水平;采用激光强化后的孔型轧制后的管材尺寸、表面质量、直线度均满足要求、超声和涡流检测结果均合格。退火后管材的室温拉伸、氢化物取向因子以及收缩系数(CSR)检测结果全部满足产品技术条件要求,且与平时生产批次的管材性能基本相当;采用激光强化孔型的方法可有效的提高孔型的使用寿命。 展开更多
关键词 激光冲击强化 孔型轧制 使用寿命 强化法 残余压应力 锆管 X射线衍射法 激光强化
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