核電廠蒸汽發(fā)生器接管的焊縫焊接殘余應(yīng)力數(shù)值模擬分析開題報(bào)告

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目核電廠蒸汽發(fā)生器接管的焊縫焊接殘余應(yīng)力數(shù)值模擬分析課題背景核電廠蒸汽發(fā)生器是連接一回路與二回路的核島主設(shè)備，具有動能重要、尺寸大、質(zhì)量大、設(shè)計(jì)及制造復(fù)雜等特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)和制造方面被視為當(dāng)代熱交換器技術(shù)的最高水平。核電廠蒸汽發(fā)生器主要有立式、U形管、自然循環(huán)和臥式、U形管、自然循環(huán)兩種結(jié)構(gòu)形式。核 HYPERLINK /item/%E7%94%B5%E8%92%B8%E6%B1%BD%E5%8F%91%E7%94%9F%E5%99%A8 t /item/%E6%A0%B8%E7%94%B5%E8%92%B8%E6%B1%BD%E5%8F%91%E7%9

2、4%9F%E5%99%A8/_blank 電蒸汽發(fā)生器是 HYPERLINK /item/%E6%A0%B8%E7%94%B5%E7%AB%99 t /item/%E6%A0%B8%E7%94%B5%E8%92%B8%E6%B1%BD%E5%8F%91%E7%94%9F%E5%99%A8/_blank 核電站最為關(guān)鍵的主要設(shè)備之一。蒸汽發(fā)生器與反應(yīng)堆壓力容器相連，不僅直接影響電站的功率與效率，而且在進(jìn)行 HYPERLINK /item/%E7%83%AD%E9%87%8F t /item/%E6%A0%B8%E7%94%B5%E8%92%B8%E6%B1%BD%E5%8F%91%E7%94%9

3、F%E5%99%A8/_blank 熱量交換時(shí)，還起著阻隔放射性 HYPERLINK /item/%E8%BD%BD%E7%83%AD%E5%89%82 t /item/%E6%A0%B8%E7%94%B5%E8%92%B8%E6%B1%BD%E5%8F%91%E7%94%9F%E5%99%A8/_blank 載熱劑的作用，對核電站安全至關(guān)重要。焊接是蒸汽發(fā)生器的關(guān)鍵制造工序，焊接質(zhì)量直接決定著蒸汽發(fā)生器的運(yùn)行安全及使用壽命。而蒸汽發(fā)生器接管焊縫在焊接過程中，熱應(yīng)力、相變應(yīng)力、加工應(yīng)力等超過屈服極限，以致冷卻后焊件中留有未能消除的應(yīng)力。 這樣，焊接冷卻后的殘余在焊件中的宏觀應(yīng)力稱為殘余焊接應(yīng)力

4、。焊接過程的不均勻溫度場以及由它引起的局部塑性變形和比容不同的組織是產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形的根本原因。焊接殘余應(yīng)力，是焊接工程研究領(lǐng)域的重點(diǎn)問題。涉及焊接的各種工程應(yīng)用中，都十分關(guān)注殘余應(yīng)力的影響。例如，在土木工程領(lǐng)域，對于鋼結(jié)構(gòu)焊接連接，殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的疲勞性能，穩(wěn)定承載力等均有影響。焊接時(shí)，焊區(qū)局部加熱膨脹，受到離焊縫較遠(yuǎn)部分的 約束不能自由伸長，使焊區(qū)受壓產(chǎn)生塑性變形;在隨 后的冷卻中，焊區(qū)要縮得比其他部分短，又受到離焊 區(qū)較遠(yuǎn)部分的約束不能自由縮短，因而受拉產(chǎn)生殘 余拉應(yīng)力（而其他部分則受到殘余壓應(yīng)力）。在無外 部約束的情況下，焊接殘余應(yīng)力是自相平衡的。作為21世紀(jì)的機(jī)械設(shè)計(jì)自動化方向的大

5、學(xué)生，掌握并熟練運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)繪圖軟件（ANSYS、Pro-E）以及各方面能力的綜合運(yùn)用是一門必修的課程。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)給我們提供了這樣一個(gè)平臺。在這次課程設(shè)計(jì)中鞏固之前所學(xué)到的知識,加深對機(jī)械設(shè)計(jì)這方面的另一個(gè)方向的理解。很有意義價(jià)值！參考文獻(xiàn) 中廠核工程有限公司.組編.核電廠核島主設(shè)備制造焊接質(zhì)量及其控制.北京：中國電力出版社，2014.3.顧軍，繆亞民.核電廠設(shè)備監(jiān)造方法與技術(shù).北京.：原子能出版社，2010.曾樂主.現(xiàn)代焊接技術(shù)手冊.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1993.中國機(jī)械工程學(xué)會焊接學(xué)會.焊接手冊.2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.陳裕川.焊接工藝評定手冊.北京：機(jī)械工藝出版社

6、，1991.上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究院.壓水堆核電站核島主設(shè)備材料和焊接.上海：上海 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，2009.張茂龍，李雙燕.核電蒸汽發(fā)生器管板-Inconel 690鎳基合金帶極電渣堆焊技術(shù).裝備機(jī)械，2008.斯重遙.焊接手冊材料的焊接.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992.張洪才.ANSYS Workbench17.0數(shù)值模擬工程實(shí)例解析.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2017.12中國機(jī)械工程學(xué)會焊接學(xué)會.焊接手冊.2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.11 ANSYS Mechanical APDL, Release 14.5 (UP20120918), ANSYS, Inc., 2012.

7、12Special Metals Corp. Publication SMC-027, “Inconel Alloy 600,” 2004.13Special Metals Corp. Material Data Graph for Alloy 690 Weld Metals: HTT properties of 30% Cr weld metals and 690 Rev.1.pdf14ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section II, Part Properties, 2001 Edition w/ Addenda through 2003.

8、15Materials Reliability Program: Finite-Element Model Validation for Dissimilar Metal Butt-Welds (MRP-316). EPRI, Palo Alto, CA: 2014. 1022861.二、畢業(yè)設(shè)計(jì)方案或畢業(yè)論文研究方案主要內(nèi)容：查閱資料了解焊接方面的相關(guān)知識；結(jié)合焊接方面的相關(guān)知識對核電廠蒸汽發(fā)生器做深入的了解；重點(diǎn)針對蒸汽發(fā)生器接管處的焊接做殘余應(yīng)力的分析；利用軟件進(jìn)行數(shù)值模擬分析；完成論文的編寫和外文翻譯。研究方案：進(jìn)行文獻(xiàn)查閱利用ANSYS軟件進(jìn)行焊接的殘余應(yīng)力的分析，并得出結(jié)論。三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）預(yù)期成果