W/316L不锈钢第一壁材料热应力的模拟研究

摘要

在聚变反应堆第一壁材料服役期间,材料中热应力的大小是影响聚变堆能否稳定运行的关键因素之一。本文通过有限元软件Ansys Workbench,构建了W/316L不锈钢第一壁系统模型。重点分析了温度、涂层厚度、基底厚度与系统热应力之间的关系。结果表明:W/316L不锈钢系统中的最大热应力随着温度、基底厚度而增加。随着W涂层厚度的增加,系统中最大热应力表现出了降低的趋势。最后,在系统中通过引入Cu中间层的方法,系统中最大热应力由1676.3 MPa降低到1507.7 MPa,进而缓解了W与316L不锈钢基底热失配的现象。