【摘 要】
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CAP1400型压水堆核电机组是我国基于AP1000技术自主开发、处于国际领先水平的三代核电堆型,首次采用钢板-混凝土结构（SC结构）屏蔽厂房,可以更好的防护外部冲击。但由于SC结构非常复杂、只能进行单面多层多道焊接,所以产生的焊接变形大、难以预测及控制。本文结合焊接试验与热弹塑性有限元法,对SC结构Q345B典型接头小尺寸试板焊接变形进行研究,建立了SC结构典型接头的固有应变数据库。采用固有应变
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CAP1400型压水堆核电机组是我国基于AP1000技术自主开发、处于国际领先水平的三代核电堆型,首次采用钢板-混凝土结构（SC结构）屏蔽厂房,可以更好的防护外部冲击。但由于SC结构非常复杂、只能进行单面多层多道焊接,所以产生的焊接变形大、难以预测及控制。本文结合焊接试验与热弹塑性有限元法,对SC结构Q345B典型接头小尺寸试板焊接变形进行研究,建立了SC结构典型接头的固有应变数据库。采用固有应变法进行了SC结构大型模块焊接变形的高效预测,分析了垫板、装夹方式、焊接顺序、退焊工艺等对焊接变形的影响规律。Q345B小试板厚板焊接前两条焊道时,造成的角变形均较小;横焊焊接填充高度在约10mm-25mm区间内的焊道时,角变形会快速增大,相同厚度立焊试板最终角变形小于横焊试板,使用垫板会使最终角变形减小,相同厚度短试板的焊接角变形小于长试板。Q345B厚板的热弹塑性有限元法计算结果与焊接试验结果符合良好。通过试验与热弹塑性法计算结果建立了SC结构典型焊接接头固有应变库,固有应变法小尺寸试板的变形计算结果与热弹塑性法计算结果符合良好。采用固有应变法计算SC结构大型模块焊接变形结果表明:优先焊接立缝有利于减小各模块的焊接变形;使用垫板时双层整圈模块与18-19层模块的焊接变形明显减小,增加垫板有利于减小模块与其他模块拼接焊接时出现的二次变形;径向变形为各模块焊接时的主要变形方式,且径向收缩变形大于径向膨胀变形;退焊工艺和预留焊缝不焊对减小变形峰值的作用较小;双层整圈模块及其拼接模块的立焊缝与交叉板区域变形较大。
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