核电站DMWJ中材料拘束的影响与优化

摘要

选用新一代核电安全端52M镍基合金异种金属焊接接头(DMWJ)为研究对象,以热影响区中危险位置为初始裂纹所在位置,系统研究了热影响区(HAZ)、熔合区(FZ)和近界面区(NIZ)材料拘束对DMWJ断裂行为的影响,并在此基础上对DMWJ各区域的材料拘束进行优化设计。结果表明,对于热影响区裂纹,当单独改变裂纹所在HAZ区域的强度时,J-R阻力曲线随着HAZ区域材料拘束失配系数(Ms)的增加而单调增加;当单独改变裂纹周边FZ或NIZ区域的强度时,J-R阻力曲线随着FZ或NIZ区域Ms的增加先增加后降低再不变。材料拘束优化后,DMWJ的J-R阻力曲线均明显高于实际DMWJ的J-R阻力曲线,同时改变3个区域的材料拘束失配系数,当Ms(HAZ)∶Ms(FZ)∶Ms(NIZ)=2∶1.4∶0.84时,得到了几倍于目前DMWJ的J-R阻力曲线。