通过对中缸底焊接接头材质的金相观察、断口分析、夏比冲击试验等,对其焊接接头的失效原因进行了分析,得出中缸底焊接接头的失效为疲劳失效。

通过分析各种添加元素对蠕墨铸铁的影响，确定了合理的蠕墨铸铁阀体材料蠕化、孕育、熔炼和浇注工艺。利用OM、SEM、EDS分析了蠕墨铸铁的微观组织特征。试验结果表明，石墨蠕化率〉50％，基体组织为铁素体＋珠光体，渗碳体体积〈5％；石墨长宽比为2～10，折叠度为O．7～3，石墨形状系数为0．44~0．57。

运用宏观分析、微观断口分析、能谱分析、着色探伤、化学成分分析、低倍检验及金相分析,对3000 kJ液压打桩锤整锻式锤芯淬火开裂进行原因分析。结果表明,基体存在大量非金属夹杂物及严重偏析导致轴颈断裂,特大型钢锭(300t及以上)化学成分偏析是大截面实心锻件淬火失效的根本原因。

某核级阀门在核电站现场存放两年后,安装调试过程中发现阀门密封面泄漏的问题。采用液体渗透剂、荧光光谱仪、扫描电镜、EDS能谱仪、金相显微镜、显微硬度计、残余应力测试仪等设备和方法对失效的阀门进行测试。结果表明阀体密封面堆焊的硬质合金存在孔洞;断面处发现大量韧窝,属于韧性断裂;硬质合金层的残余应力处于比较高的水平,阀门在核电站现场长期存放,残余应力逐渐在孔洞处形成应力集中萌生裂纹,裂纹沿着堆焊层内部的孔洞扩展,导致阀体密封面密封失效。

为了降低作业人员在AP1000机组屏蔽主泵在役检修拆装过程中的辐照剂量,研究了与实际作业工序相同的Canopy密封环自动焊接工艺,开发了可远程控制、对称施焊的自动焊接装置,并在模拟体上进行了焊接试验。试验结果表明,在优化的焊接参数下,Canopy密封环打底焊成形良好,多层多道焊缝无层间未熔合等缺陷,起弧、收弧过渡良好。该自动焊接装置结构紧凑,可实现模拟件的稳定焊接,焊接质量良好,能够满足屏蔽主泵在役检修更换时的自动焊接需求。

针对AP/CAP机组寿期内控制棒驱动机构多次更换的需求,为了降低焊接变形及残余应力,将激光技术引入到控制棒驱动机构密封焊缝的焊接中,并在模拟件上共进行了7次切-焊循环。结果表明;激光焊接方法可行;填充环结构设计合理,焊道成形良好,余高均匀,未发生未焊透、未熔合、咬边等情况;焊缝渗透检测也无任何缺陷显示;各次切-焊循环中模拟件下部唇边外径变形量基本处于稳定状态,尤其是前4次循环,外径仅与设计值相差0.02 mm;焊缝残余应力为拉应力,且随着循环次数增加呈减小的趋势。

分别利用空气锤和液压锤多次镦拔锻造出了塑性良好的低密度高强铌合金棒材,并通过OM、SEM观察,力学性能测试研究了锻造方式对合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:采用空气锤锻造时,合金所受的冲击力大,易应力集中而开裂,变形不易深入,微观组织不易均匀,塑性较差,断口主要表现为准解理断裂和韧窝断裂的混合断口;使用液压锤锻造时,合金受静压力作用,变形易深入,微观组织较均匀,塑性较好,断口为韧窝断裂断口。液压锤锻造可有效改善合金的微观组织,从而提高合金的塑性。

为预测液压支架立柱活塞杆堆焊过程的温度场分布情况,以ANSYS软件为平台,运用APDL编程及单元生死技术,在常温20、150、300℃预热情况下对活塞杆模型进行了焊接瞬态热分析,得到了立柱活塞杆的焊接温度场分布规律。结果表明,常温堆焊焊缝容易形成淬硬组织,预热能降低焊缝淬硬组织的形成倾向。

液压成形法生产的双金属复合管具有良好的力学性能和耐腐蚀性能,合理设置工艺参数对获得高质量复合管具有重要意义。基于满足工程实际的有限元模型,采用不同的胀形压力、初始间隙和衬管壁厚进行了双金属复合管液压成形过程的模拟试验。通过正交试验设计和综合优化分析得到:影响残余接触应力的主次顺序依次为胀形压力、衬管壁厚、初始间隙;影响回弹的主次顺序依次是胀形压力、初始间隙、衬管壁厚。综合考虑残余接触应力和回弹两个评价指标,确定胀形压力170 MPa、初始间隙2 mm、衬管壁厚3 mm为最优工艺参数组合。

提出一种基于液压胀形和挤压成形的Y型三通管充液挤压成形工艺。利用Abaqus有限元软件对该成形工艺进行了数值模拟,研究了成形过程中的主要缺陷以及内压大小、内压加载路径、摩擦系数对三通管成形质量的影响规律。结果表明:管的主要质量问题是壁厚分布不均匀和起皱。内压大小对起皱起决定性作用,当内压在30MPa以上时,起皱消失。当内压为35MPa时,成形质量较好;摩擦系数越小,壁厚差越小;合适的内压加载路径可以改善管的壁厚分布。