反应堆压力容器内部大尺寸环形异种金属焊缝残余应力分布研究

来源：核动力工程杂志2022年第3期北京时间：

作者：付强, 闵远胜, 刘川, 李美福, 李玉光

单位：1.中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，成都，610213；2.佛山科学技术学院机电工程与自动化学院，广东佛山，528225；

摘要：获得反应堆压力容器内部大尺寸环形异种金属焊缝残余应力分布可为反应堆压力容器结构设计和制造工艺优化提供指导，通过设计和制造能够代表产品焊接结构形式的镍基合金和低合金钢异种金属焊接结构模拟件，采用轮廓法测试焊接结构模拟件内部纵向残余应力，采用有限元法模拟计算焊接结构模拟件横向和纵向残余应力，获得了整个异种金属焊接接头残余应力分布特征。结果表明：焊缝区域内部纵向残余应力为拉伸应力，峰值应力达到500 MPa左右，并且表层应力大于内部应力，峰值应力出现在距下表面3 mm和24 mm位置；横向残余应力在焊缝区域从上表面到下表面的分布为拉应力-压应力-拉应力，压缩横向残余应力峰值达到−300 MPa，出现在距下表面约18 mm位置。本文研究可为焊接结构设计提供理论指导。

关键词：反应堆压力容器, 异种金属, 焊接残余应力, 试验, 数值模拟