摘要：本文基于超声疲劳振动技术,设计了三种焊接接头试样(圆形对接焊接试样及其喷丸处理试样和板状十字焊接试样),并利用超声疲劳试验系统测定了其超高周疲劳性能,实验应力比为-1,频率20kHz,实验在室温条件下进行。实验结果表明,圆形对接焊接接头的疲劳性能高于板状十字焊接接头,喷丸处理能提高焊接接头的疲劳强度。将焊接接头的疲劳性能与对应形状的母材进行对比分析,发现焊接接头的疲劳性能远低于母材。在相同疲劳寿命的条件下,圆形焊接接头试件的疲劳强度仅为母材的45%,十字焊接接头试件仅为母材的29%;圆形对接接头在5×106周次以后,试件仍然发生疲劳断裂,而板状十字焊接接头在超高周区域(107～109周次)存在疲劳极限。超声疲劳断口的扫描电子显微镜分析结果显示,圆形焊接接头试件断口位置主要位于熔合区的焊趾处或焊接接头表面几何非连续处,十字接头试件断口位于焊趾处;焊接接头试件裂纹萌生于焊接缺陷、试样表面夹杂或熔合区的不连续处;喷丸处理对焊接接头的裂纹萌生机制没有显著影响。

摘要：随着我国经济的快速发展,各行各业对能源的需求与日俱增.核能作为一种清洁和高效的能源,有助于实现节能减排目标,可以有效缓解常规能源的供应压力,是最有潜力的能源体系之一.然而,2011年福岛核电站事故使核反应堆的安全性再次倍受质疑,严重迟滞了核能工业的发展.在核反应堆中,材料的服役环境异常恶劣,材料长期处于高能中子辐射的极端条件下,材料的微观结构发生显著的改变,力学性能明显退化,极其严重地缩短了材料的服役寿命.因此,提高核服役环境下结构材料的抗辐照力学性能对提高核反应堆的安全可靠性至关重要.特别地,在未来核聚变堆中,面向等离子体部件需承受中子的能量高达14 MeV,是核裂变堆的10000倍,至今尚无任何材料能满足这一工程要求.可见,深入研究材料的抗辐照力学行为,揭示辐照效应的内在机理,有利于辐照环境服役材料的开发、性能优化、安全设计及寿命评估,在核能源领域具有迫切的需求.