當(dāng)代中國(guó)處在能源嚴(yán)重短缺和能源結(jié)構(gòu)不合理引發(fā)的嚴(yán)重環(huán)境危機(jī)下,可再生能源的發(fā)展使用是解決中國(guó)能源危機(jī)的有效方法。由于聚變能原料的豐富性、環(huán)境的優(yōu)越性、安全性,所以被人類(lèi)當(dāng)作最理想的清潔能源之一。托卡馬克類(lèi)型核聚變裝置是當(dāng)今世界上被認(rèn)為可以實(shí)現(xiàn)磁約束核聚變的裝置。中國(guó)核聚變研究也開(kāi)始較早,先后建成了多套托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置及其研究系統(tǒng),并參與到國(guó)際熱核聚變?cè)囼?yàn)堆計(jì)劃。計(jì)劃未來(lái)在我國(guó)建造能夠自持燃燒的托卡馬克實(shí)驗(yàn)堆和磁約束聚變示范堆,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)純聚變能源的商用化。中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆(CFETR)的提出是中國(guó)繼ITER之后中國(guó)進(jìn)入聚變堆研究的標(biāo)志。托卡馬克裝置實(shí)現(xiàn)自持燃燒即具有實(shí)現(xiàn)核聚變能發(fā)電的可能,其中包層是最關(guān)鍵的部件之一。聚變堆內(nèi)包層部件因其所在的運(yùn)行環(huán)境惡劣,所以對(duì)結(jié)構(gòu)材料的要求比較苛刻。ITER各參與國(guó)提出了不同的包層概念,通過(guò)ITER裝置實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證各自的實(shí)驗(yàn)包層模塊。中國(guó)也提出了氦冷鋰鉛雙冷包層,氦冷固態(tài)包層兩種概念設(shè)計(jì)。為了探討包層結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)的制造工藝技術(shù),本文設(shè)計(jì)一個(gè)不含增殖單元的實(shí)驗(yàn)包層模塊,用于中國(guó)CFETR概念包層電磁與熱工水力學(xué)相關(guān)技術(shù)實(shí)驗(yàn)。目前世界上對(duì)包層的加工制造...

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 能源現(xiàn)狀及核能的發(fā)展
    1.2 托卡馬克裝置和聚變堆包層設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
    1.3 中國(guó)實(shí)驗(yàn)包層模塊(TBM)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介
    1.4 聚變材料和第一壁加工方法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)包層模塊結(jié)構(gòu)
    2.1 CFETR包層結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)
        2.1.1 功能和設(shè)計(jì)要求
        2.1.2 CFETR的設(shè)計(jì)參數(shù)及結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)
        2.1.3 CFETR氦冷固態(tài)包層模塊詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.2 實(shí)驗(yàn)包層模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.1 第一壁
        2.2.2 上下蓋板
        2.2.3 背板
        2.2.4 結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)參數(shù)
    2.3 本章小結(jié)
第三章 包層模塊結(jié)構(gòu)的第一壁樣件成型及實(shí)驗(yàn)
    3.1 第一壁成型加工
        3.1.1 U型第一壁結(jié)構(gòu)
        3.1.2 制件工藝分析及工藝方案確定
        3.1.3 工藝計(jì)算
        3.1.4 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.2 第一壁成型有限元模擬
        3.2.1 成型仿真模擬分析
        3.2.2 成型模具分析
    3.3 第一壁成型實(shí)驗(yàn)及對(duì)比分析結(jié)果
        3.3.1 一次成型實(shí)驗(yàn)
        3.3.2 多次成型實(shí)驗(yàn)
        3.3.3 加熱成型實(shí)驗(yàn)
        3.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    3.4 本章總結(jié)
第四章 包層模塊的焊接成型實(shí)驗(yàn)
    4.1 包層模塊盒體的焊接成型工藝路線
        4.1.1 焊接方式的選擇
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)包層模塊部件焊接槽的設(shè)計(jì)尺寸
        4.1.3 焊接加工工藝步驟
    4.2 包層盒體的整體焊接實(shí)驗(yàn)
    4.3 第一壁熱等靜壓擴(kuò)散焊(HIP)焊接工藝探討
    4.4 本章小結(jié)
第五章 包層模塊焊接性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)
    5.1 焊接外觀檢驗(yàn)與無(wú)損探傷
    5.2 焊接結(jié)構(gòu)力學(xué)性能測(cè)試
        5.2.1 硬度測(cè)試
        5.2.2 接頭拉伸性能測(cè)試
        5.2.3 沖擊測(cè)試
    5.3 接頭組織性能分析
    5.4 本章總結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 結(jié)論與創(chuàng)新
    6.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
攻讀碩士學(xué)位參與發(fā)表的論文及專(zhuān)利



本文編號(hào)：3821758