金属热处理

作者：刘华英, 彭新元, 唐龙书, 李超

单位：1.南昌航空大学 科技学院, 江西 共青城 332020; ；2.南昌航空大学 材料科学与工程学院, 江西 南昌 330063

关键词：AP1000主管道,316LN不锈钢,有限元模拟,淬火,温度场

基金：江西省教育厅科技项目(GJJ151870)

利用ANSYS有限元软件建立了AP1000核电主管道三维有限元网格模型,根据反传热法计算了0.3、0.5、0.7和1.0 m/s四种不同水流速下316LN不锈钢的表面换热系数,对其淬火过程的温度场进行了模拟,初步探讨了西屋公司提出的180 s冷却至427 ℃以下的可能性。结果表明:水流流速由0.3 m/s提高到1.0 m/s时,316LN不锈钢的表面换热系数仅由3013 W/(m2·℃)增加至3560 W/(m2·℃)。不同流速下,主管道表面和心部温度均随淬火时间的延长而降低。1.0 m/s流速下,主管道内、外表面温度下降非常快,淬火180 s时温度已降至200 ℃以下,600 s时已冷却至室温。而主管道管壁中心(壁厚为83 mm)及接管嘴凸台中心部位温度下降较慢,淬火180 s时温度分别在580 ℃和860 ℃左右,未能满足西屋公司提出的180 s冷却至427 ℃以下的要求,淬火530 s左右主管道各部位才能都冷到427 ℃以下。

来源：2020年第8期

《金属热处理》期刊编辑部

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