摘要：由于在航空航天和核工业中存在超高温工况,结构对材料耐高温、耐腐蚀、高强度性能提出了较高要求,此外较低的材料密度也是提升结构轻量化水平的重要性能。碳化硅陶瓷基复合材料因具有低密度、耐高温、高强度等特点,已经在相关领域表现出较大的潜力,并且已有较成熟的工程应用。本文以SiCf/SiC复合材料(碳化硅作为陶瓷基体,SiC纤维作为增强体)为对象,简要论述了国内外相关研究人员对碳化硅陶瓷基复合材料制备加工工艺的研究,根据其各向异性、非均质性以及双模量等特征,结合具体实例进行分析,建立了一种基于ANSYS ACP技术的复合材料设计分析方法,初步形成针对耐高温结构复合材料建模和仿真优化分析的解决方案。

摘要：针对钴基合金手工钨级氩弧焊(TIG)堆焊出现的质量问题,开展了钴基合金增材制造工艺研究,尤其是激光增材制造工艺参数的优化研究,然后对钴基合金增材制造层进行一系列的硬度、耐磨性能、耐腐蚀性能等试验研究,并与手工TIG堆焊层性能进行对比。对比结果表明,激光增材制造层的组织更加细化,硬度更加均匀,耐磨性与耐腐蚀性能均优于手工TIG堆焊层。

摘要：为了提高304LN不锈钢的耐磨性,延长控制棒导向筒组件使用寿命,采用激光熔覆技术在304LN不锈钢表面制备了Stellite 6钴基熔覆层.利用光学显微镜(OM)、能谱仪(EDS)、显微硬度计、摩擦磨损试验机、腐蚀试验装置等多种试验测试设备,分析了熔覆层组织形貌、成分、显微硬度、摩擦磨损性能及腐蚀行为,确定了多道多层钴基熔覆层的工艺参数.结果表明,熔覆层与基体之间形成了冶金结合,显微组织主要由平面晶区、胞状和柱状晶区、树枝晶区和等轴晶区组成.熔覆层硬度为500~550 HV,摩擦磨损系数为0.30~0.35,熔覆层均匀腐蚀速率和缝隙腐蚀速率分别为0.153和0.143 mg/(dm^(2)·d).激光熔覆钴基合金可以有效提高304LN不锈钢表面的硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能.

摘要：基于高功率脉冲功率系统小型化和模块化发展要求,研制了一种集储能和脉冲形成功能为一体的脉冲形成模块。通过发展非均匀脉冲形成技术,成功将传统脉冲形成网络的级数降至两级,并保持其输出波形为近方波,大幅降低了近方波脉冲形成模块的体积重量。模块内部电容采用串联分压结构以提高其耐电压值,采用折叠式薄膜电容以提高其储能密度,结合薄膜/变压器油混合绝缘方式,实现了紧凑化、耐高压设计。利用PSpice电路仿真,结合最坏情况模拟等方法,分析了模块内部电参数对其输出特性的影响,并进行了实验验证。模块耐电压值可达120kV,单次储能密度高达41kJ·m^(-3),可输出脉宽约180ns的近方波高压脉冲。该模块将传统需要五级以上的脉冲形成网络的实际应用发展到两级,有利于实现多级高压方波Marx系统的紧凑化、模块化设计。

摘要：第四代反应堆的一个基础特征是设计运行温度大多数在500~800℃,而传统压水堆材料体系和数据均在350℃以下得到,无法满足需求。本文通过广泛论证分析,筛选出了适用于大多数反应堆、最接近工程应用的316H不锈钢材料作为研究对象。开展800℃超高温下力学性能、比热容、平均线膨胀系数、晶间腐蚀特性、低周疲劳等试验研究,结果表明,316H不锈钢实测数据结果大幅高于规范标准值,长期应用温度限值建议不超过700℃,短时瞬态运行温度限值建议不超过800℃。该研究为第四代反应堆结构材料筛选和评价提供了依据。

摘要：铅冷快堆的冷却剂介质液态铅铋共晶合金(LBE)会对反应堆结构材料产生严重的腐蚀作用。铁素体-马氏体钢(F-M钢)作为反应堆结构候选材料,在控氧LBE中会发生氧化腐蚀,生成典型的双层氧化膜结构。为了设计高可靠性反应堆结构,预测F-M钢在LBE环境下的材料寿命,本文基于格子玻尔兹曼(LBM)方法,模拟了氧化腐蚀过程中多组分传输、氧化反应、固液相变等腐蚀现象,建立了不锈钢在LBE中的氧化腐蚀模型。计算得到的模拟结果与试验数据吻合较好,建立的模型可以解释扩散和反应过程在氧化过程中的作用。开发的格子Boltzmann模型可以用于研究介观尺度氧化膜生长。

摘要：设计了一套具有低输出抖动的小型Marx型触发源系统。将充电、触发电源等进行了整体集成,结合高储能密度的四端型薄膜电容器设计,实现了系统的紧凑化,体积仅0.20 m3。将场畸变气体开关电极设计为环形轨道状,采用平面触发方式,以利于开关的低抖动输出和稳定工作。该系统输出电压、工作频率分别在10~90 k V,1~30 Hz范围内独立可调。以30 Hz重复频率工作300次,输出抖动的最大偏差(极差)仅为13.0 ns。相比30 Hz、30次结果,工作时间延长了9倍,输出抖动极差仅增加了38%,表现出极低的输出抖动和高的稳定性,是一种理想的高压触发源系统。

摘要：铅铋堆因其液态共晶铅铋合金低熔点高导热的特性,可以实现在极高温度运行下保持极低的运行压力,从而使其在理论上拥有比现有压水堆更高的热效率以及更高的安全性。然而,液态共晶铅铋合金的腐蚀性却极大阻碍了铅铋堆的发展。但值得注意的是,与压水堆一样,铅铋堆目前的设计思路也是采用反应堆压力容器作为一回路压力边界包容液态共晶铅铋合金,因此解决反应堆压力容器耐液态共晶铅铋合金腐蚀问题是推动铅铋堆发展的关键之一。文章主要围绕现阶段研究较热的耐液态共晶铅铋合金腐蚀的含铝奥氏体不锈钢,研究其作为反应堆压力容器耐液态共晶铅铋合金腐蚀涂层以及直接加工成为反应堆压力容器的可行性。

摘要：反应堆候选冷却剂液态铅铋合金对结构材料有较强的腐蚀作用,控制液态铅铋合金中的氧含量或氧分压,使钢的表面形成保护性氧化膜是很重要的腐蚀防护技术。液态铅铋合金中金属氧化数值模拟方法有第一性原理、分子动力学、元胞自动机、格子玻尔兹曼方法。本文系统介绍了目前铅铋合金中金属氧化数值模拟方法的应用和研究现状,并对各自方法的优点和缺点进行了阐述。

摘要：以数字反应堆项目为对象,本文研究了民用核电领域反应堆堆内构件数字化设计及组件材料选取、关键接口管理和结构优化方法,对堆内构件典型部件快速化设计过程中的涉及到的设计属性等进行分析,提出了一种基于专家系统技术的反应堆堆内构件优化设计系统,建立了针对数字化反应堆设计的专家系统知识数据库结构和相关推理规则。为反应堆结构设计人员提供设计实例的经验参考,以提高设计人员的工作效率以及数字反应堆运行性能。