摘要：基于LS-DynaR8.0软件平台建立CLA16F/M钢燃料元件电磁渐进成形电磁场-结构场顺序耦合有限元-边界元模型,对不同放电电压、内外管间隙以及外管壁厚条件下燃料芯体多道次电磁渐进成形过程进行仿真分析与样件试制,研究其局部塑性流动及缺陷形成规律,并多方位表征其成形质量。结果显示过大的放电电压会导致变形区域向集磁器两端集中,覆管与基管碰撞加剧,引发截面畸变;过小的放电电压无法激发覆管与基管碰撞、变形与贴合,从而导致连接失效。合理选择覆管-基管间隙可以有效避免失稳起皱与壁厚不均匀缺陷。经过模拟燃料元件电磁渐进成形多参数优化,实现了全流程高质量精确成形与缺陷控制,试件覆管-基管贴合精度达到10μm。

摘要：利用电子束熔丝增材设备进行了R60702锆合金的增材沉积试验,研究了锆合金增材沉积层的微观结构,分析了增材沉积试样的力学性能。结果表明,锆合金电子束熔丝增材沉积组织的晶粒在底部区域细小致密,随着沉积高度增加,晶粒增大;沉积层晶粒结构中小角度晶界的比例在70%以上,晶粒生长具有显著的择优取向特征;增材沉积试样的锆基体相主要以层状分布为主,基体相主要由α-Zr组成,存在Hf等合金元素偏析现象;沉积试样的抗拉强度为535~577 MPa,显著高于锆合金在热轧和退火状态下的抗拉强度(398 MPa);沉积试样横截面上距基板位置距离越远,沉积试样的硬度越高。

摘要：面向核燃料元件高性能、高可靠封装等重大需求,提出适用于低电导率难变形铁马钢包壳管-端塞的磁脉冲压接成形工艺,并利用基于LS-DYNA的数值模拟与试验验证了工艺的可行性,研究发现集磁器-包壳管在间隙2mm、放电电压12.9k V、频率8.06k Hz条件下压接质量最优,工业CT结果显示压接精度达到5μm。

摘要：针对2 mm的316L薄板单面密集焊缝结构,采用数值模拟的方法分析了两种焊接方案下的薄板焊接弯曲变形.利用高度测量装置建立了薄板弯曲变形测量方法,进行了两种焊接方案的工艺试验,对焊后弯曲变形进行了测量.在此基础上,对数值模拟和工艺试验的结果进行了对比.结果表明,薄板单面密集焊缝结构焊接后呈船形变形,拉通焊弯曲变形中心接近于板中心,而两端向中间焊弯曲变形中心偏向板的先焊位置.两端向中间焊在长度方向弯曲变形量小于拉通焊,两端向中间焊的焊接方案较优.

摘要：为掌握铜与陶瓷内套封结构的钎焊工艺,以套封长度20 mm的铜柱和陶瓷套的内套封结构为研究对象,选用Ag72Cu丝状钎料,采用Mo-Mn金属化法和真空钎焊工艺,开展了钎焊试验。针对套封结构的组装间隙开展了试验研究,通过破坏性试验和金相观察,分析了内套封结构的外观成型,钎料填缝性能和接头界面组织。结果表明,制定的组装方案定位容易,装配难度小。在拟定工艺下施焊,钎料填满整条焊缝,钎缝结合良好。0.3~0.4 mm的组装间隙能较好的保证钎焊质量。间隙较大时,界面迁移扩散明显。

摘要：目前焊接数值模拟软件均采用简单的移动热源模型,移动轨迹和热源姿态仅为直线和规则圆形,不能满足具有复杂焊缝轨迹曲线的复杂结构的焊接数值模拟。本文以曲面、曲线微分几何以及坐标变换理论为基础,建立一套针对复杂轨迹曲线、曲面的热源姿态控制方法和算法,并利用数值模拟软件进行求解验证。

摘要：为了分析球罐焊后整体热处理工艺过程,研究球罐整体热处理对焊后残余应力应变的影响,优化球罐安装过程工艺。根据三带桔瓣式球罐结构和燃油整体热处理法的特点,在球罐组焊模拟完成的情况下,建立了球罐整体热处理和球罐组焊一体化模型。获得了球罐整体热处理后的应力应变场,分析了球罐整体热处理对焊后畸变和残余应力的影响。结果表明:球罐整体热处理完成后,焊接畸变与焊接残余应力分布与焊后基本相同,但热处理后,随着塑性变形增加,残余应力峰值下降并趋于均匀。

摘要：采用真空电子束焊接工艺焊接金属铪板材,研究了金属铪焊后的微观组织和力学性能。结果表明,金属铪在焊接电压为60 kV、焊接束流为36 mA/40 mA、焊接速度为1000 mm/min的工艺条件下,可以实现金属铪的稳定焊接,获得无内部缺陷的焊接接头。金属铪组织为晶粒大小一致、晶界清晰的等轴晶组织,晶粒度达到10级。经真空电子束焊接后,其焊缝区的晶粒明显长大,表现为不均匀分布的、粗大的树枝晶组织,并存在少量的退火孪晶组织。由于焊缝区域晶粒粗化及树枝晶的形成,金属铪真空电子束焊接接头的拉伸性能显著低于母材,断后伸长率仅约为母材的50%。同时,金属铪焊缝拉伸断口形貌呈现光滑的解理台阶、撕裂痕、裂纹等解理断裂特征,并伴有河流状花样,为脆性断裂。

摘要：为部分验证中国固态增殖剂TBM模块中原尺寸模块结构设计的合理性和研制工艺的可行性,针对性地开展了TBM小模块(仅高度为1/3)研制工作。在前期设计工作基础上,开展TBM小模块结构详细优化设计与分析,提出模块加工、连接及集成装配等工艺方案,为TBM小模块的工程化试制奠定坚实基础。

摘要：燃料元件作为研究堆的关键部件,由于制造工艺复杂,流程长,为保证核安全必须对试制过程加以严格控制。本文以某研究堆用燃料元件为例,在元件试制过程中引入异常问题统计分析机制,旨在为其他元件的试制提供参考。