扫一扫 加微信
首页 > 期刊论文 > 论文摘要
核电蒸汽发生器传热管/管板接头传热管内壁的焊接残余应力分布
          
Welding Residual Stress Distribution of Heat Transfer Tube Inner Wall of Tube-to-Tubesheet Joint in Nuclear Steam Generator

摘    要
采用自行搭建的管道内壁残余应力测试平台,通过切割法测得核电蒸汽发生器传热管/管板接头传热管内壁的焊接残余应力,结合有限元模拟,研究了传热管内壁焊接残余应力的分布规律。结果表明:试验测得传热管/管板接头中传热管内壁近焊缝处的轴向和周向残余应力均为拉应力,随着距焊缝中心线距离的增加,残余拉应力减小并变为压应力,在距离焊缝中心线12 mm处,残余压应力最大,在距离焊缝中心线21 mm处残余应力减小至焊前初始应力;传热管内壁焊接残余应力分布的模拟结果和试验结果基本吻合,该有限元模型可以准确模拟核电蒸汽发生器传热管/管板接头传热管内壁焊接残余应力的分布规律。
标    签 蒸汽发生器   传热管   焊接残余应力   切割法   有限元模拟   nuclear steam generator   heat transfer tube   welding residual stress   cutting method   finite element analysis  
 
Abstract
The welding residual stress on heat transfer tube inner wall of tube-to-tubesheet joint in nuclear steam generator was measured by cutting method with a self-built test platform for measuring the residual stress on the inner wall of the tube. The welding residual stress distribution on the heat transfer tube inner wall was studied by combining with finite element simulation. The results show that both tested axial and circumferential residual stresses near the weld of heat transfer tube inner wall of tube-to-tubesheet joint were tensile stresses. With the increase of distance from the weld center line, the residual tensile stress decreased and then changed to compressive stress. At the distance of 12 mm from the weld center line, the residual compressive stress was the largest, and at the distance of 21 mm from the weld center line, the residual stress decreased to the initial stress before welding. The simulation results of welding residual stress distribution on heat transfer tube inner wall were basically in agreement with the experimental results, indicating that the finite element model could accurately simulate the welding residual stress distribution on heat transfer tube inner wall of tube-to-tubesheet joint in nuclear steam generator.

中图分类号 TG404   DOI 10.11973/jxgccl201901017

 
  中国光学期刊网论文下载说明


所属栏目 物理模拟与数值模拟

基金项目 国家自然科学基金资助项目(51275006)

收稿日期 2017/12/15

修改稿日期 2018/12/15

网络出版日期

作者单位点击查看

备注李明(1993-),男,湖北荆门人,硕士研究生

引用该论文: LI Ming,LIN Jian,LEI Yongping,LIU Xiaojia,LU Li. Welding Residual Stress Distribution of Heat Transfer Tube Inner Wall of Tube-to-Tubesheet Joint in Nuclear Steam Generator[J]. Materials for mechancial engineering, 2019, 43(1): 82~86
李明,林健,雷永平,刘晓佳,鲁立. 核电蒸汽发生器传热管/管板接头传热管内壁的焊接残余应力分布[J]. 机械工程材料, 2019, 43(1): 82~86


论文评价
共有人对该论文发表了看法,其中:
人认为该论文很差
人认为该论文较差
人认为该论文一般
人认为该论文较好
人认为该论文很好
分享论文
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter

参考文献
【1】邱长军, 李必文. 核电设备焊接技术[M]. 北京:北京理工大学出版社, 2014:10-80.
 
【2】李闰生,凌球. 核电站蒸汽发生器传热管泄漏监测16N传输过程分析[J]. 南华大学学报(自然科学版), 2010,24(3):6-9.
 
【3】NA M G, SIM Y R, LEE Y J. Design of an adaptive predictive controller for steam generators[J]. IEEE Transactions on Nuclear Science, 2003, 50(1):186-193.
 
【4】迟露鑫,麻永林,邢淑清,等. 核电SA508-3钢厚壁圆筒纵向焊接残余应力分析[J]. 焊接学报, 2012, 33(6):59-62.
 
【5】GHOSH S, RANA V P S, KAIN V, et al. Role of residual stresses induced by industrial fabrication on stress corrosion cracking susceptibility of austenitic stainless steel[J]. Materials and Design, 2011, 32(7):3823-3831.
 
【6】DIERCKS D R, SHACK W J, MUSCARA J. Overview of steam generator tube degradation and integrity issues[J]. Nuclear Engineering and Design, 1999, 194(1):19-30.
 
【7】KRAUTSCHNEIDER R, JOCH L. Decreasing thermal stresses in steam generator collector weld's area using external cooling[J]. Procedia Materials Science, 2016, 12:12-17.
 
【8】雷永平,韩丰娟,夏志东,等. 陶瓷-金属钎焊接头残余应力的数值分析[J]. 焊接学报. 2003,24(5):33-36.
 
【9】廖娟,凌泽民,彭小洋. 考虑相变的铝合金管焊接残余应力数值模拟[J]. 材料工程, 2013(4):34-38.
 
【10】施苏晋. 核电蒸汽发生器管板焊接残余应力分布规律研究[D]. 广州:华南理工大学, 2015.
 
【11】RYBICHI E F, STONESIFER R B. Computation of residual stresses due to multi-pass welds in piping system[J]. Journal of Pressure Vessel Technology, 1979, 101(5):11-16.
 
相关信息
   标题 相关频次
 SUS304不锈钢超薄片脉冲激光焊接工艺及接头的显微组织和力学性能
 4
 不同沉积路径冷金属过渡电弧增材制造H13钢成形件的显微组织和硬度
 4
 冷金属过渡电弧增材制造H13钢块体的显微组织与力学性能
 4
 核电站接管安全端异种金属焊接接头残余应力预测的研究现状
 3
 厚壁316LN不锈钢管焊接接头中残余应力的有限元模拟
 3
 盲孔法测LY12铝合金焊接残余应力时应变释放系数的标定及塑性修正
 3
 蒸汽发生器一次侧在役检查机器人技术发展概况
 3
 [Bmim]PF6疏水性离子液体敏感膜H2PO4-离子选择性电极测定土壤中总磷含量
 2
 [Omim]6Mo7O24碳糊离子选择性电极测定环境水体中的PF6-
 2
 316L不锈钢短接过早腐蚀开裂的机制与预防
 2
 3种不同铬含量管线钢的CO2腐蚀行为
 2
 500 kV华新换流站厂界噪声治理及降噪效果
 2
 CPR1000核电机组凝汽器传热管涡流检测策略对比与优化
 2
 EN 12680-3:2012《铸造 超声波检测 第3部分 球墨铸铁铸件》标准的理解与应用
 2
 GL-A32和B610E板坯再热温度下的氧化行为
 2
 LNG储罐泄漏原因分析
 2
 玻璃钢电缆支架的推广应用
 2
 不同材料硬化模型模拟13MnNiMoR钢超厚圆筒对接环焊接残余应力
 2
 超临界循环流化床锅炉末级过热器爆管原因分析
 2
 超声仿真技术和激光超声波可视化技术在核反应堆压力容器安全端窄间隙焊缝超声波检测能力验证中的应用
 2
 超声仿真技术在反应堆压力容器超声检查中的应用
 2
 导电辊辊轴断裂原因
 2
 电除尘器极线腐蚀失效原因分析
 2
 反应堆压力容器安全端异种金属焊缝超声检查技术
 2
 反应堆压力容器检查机支撑腿的设计及可靠性研究
 2
 服役条件下螺旋焊接管线钢疲劳裂纹扩展机理分析
 2
 高效液相色谱-串联离子阱质谱法快速测定减肥类保健品中西布曲明的含量
 2
 高效液相色谱法测定竹叶兰中9种活性成分含量
 2
 高效液相色谱法同时测定果蔬中10种防腐杀菌剂
 2
 根据涡流检查技术对传热管堵管进行完整性评价
 2