Heterogén hegesztett kötés integritásának értékelése

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Heterogén hegesztett kötés integritásának értékelése"

Zsombor Borbély
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 ADIMEW Heterogén hegesztett kötés integritásának értékelése BAY-LOGI Szávai Szabolcs Lenkeyné Biró Gyöngyvér

2 EU5 ADIMEW projekt az európai nukleáris iparban használatos szerkezetintegritást értékelo eljárások pontosságának és konzervativizmusának értékelése a heterogén hegesztett kötésekben eloforduló felületi kerületmenti repedés viselkedésének és veszélyességének értékelése. egy unikális, négypontos hajlító vizsgálat végrehajtása repedéssel rendelkezo, valós méretu hegesztett szerkezeten, a valós üzemeltetési körülményeknek megfelelo.

kerületmenti repedés viselkedésének és veszélyességének értékelése.

3 Heterogén hegesztett kötés mesterséges felületi repedésszerű hibával

4 A vizsgált szerkezet felépítése L Ausztenites csoszakasz, 2 A 508 Ferrites csoszakasz, L WM Heterogén hegesztett kötés, 4 Toldalék csoszakaszok mint hajlító karok (E=206 Gpa, ν=0.3), 5 A toldalék és az ausztenites szakasz közti hegesztés (E=206 Gpa, ν=0.3), 6 - A toldalék és a ferrites szakasz köztihegesztés (E=206 Gpa, ν=0.3)

5 1100 Anyagok valódi feszültség-alakváltozás diagrammja, 300 C (VTT_2) Seq (MPa) B A508, 300 C_VTT2 316L, 300 C_VTT2 WM, 300 C_VTT2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 Eps_p

600 500 400 300 200 100 0 B A508, 300 C_VTT2 316L,

6 A vizsgált szerkezet és a projektben részvevo kutatók

7 A szerkezetvizsgálati elrendezés Fűtőegységek Fűtőegységek D Támaszok távolsága : 7m Terhelés távolsága: 3m Maximális terhelés hengerenként: 2000 kn Maximális hengerelmozdulás: 1 m

8 A Szerkezetintegritás Osztály szerepvállalása A hibatő lekerekítési sugarának és a bemetszés elhelyezkedésének hatása a szerkezetvizsgálat eredményére A heterogén hegesztett kötések különböző anyagi paraméterei (mint pl. folyáshatár, keményedési kitevo, J Ic, stb.) változásának hatásának elemzése a törésmechanikai vizsgálatokhoz használt próbatest geometriával illetve a valós vizsgálandó szerkezet geometriájával elvégzett végeselemes számításokkal. Adimew és a VVER anyagok alkalmazásának összehasonlítása a vizsgált szerkezetre.

folyáshatár, keményedési kitevo, J Ic, stb.

9 Törésmechanikai vizsgálat Felrakóhegesztés ER Ni Cr 3 Elektródával CT JE C-on J, kn/m Próbadarab. No a-corr, mm

400 350 300 250 200 150 100 50 0 Próbadarab. No.

10 First conclusions specimen experiments The lower toughness value was obtained for Spec. No. 4 - defect was closer to the fusion line (appr. 130 kn/m) When the defect was farther from the fusion line, the toughness increased significantly (for Spec. No. 2: appr. 290 kn/m) For sharper defect the toughness was lower (for Spec. No. 1.: appr. 240 kn/m)

130 kn/m) When the defect was farther from the fusion line, the toughness increased

11 Törésmechanikai próbatestek végeselemes modellezése 19 s ,5 308 L; WM Előrepesztett Bemetszett 60 StressCheck 6.1 A 508 R

12 A próbatestben ébredo feszültségek és alakváltozások (60kN) R y A508 R y WM

13 A hibato geometriájának hatása a CMOD-ra és toben lévo alakváltozásra Előrepes ztett R=0,1mm COD-Load (pre-cracked specimen) CMOD [m] R=0,2mm Mért; R=0,2 mm-re COD [m] s=0,5 mm Fusion-Crack s=2 mm A508 WM Terhelés [N] Eeq Eeq(max)-Terhelés; s=2 mm Előrepes ztett 7 R=0,1 mm 6 R=0,2 mm 5 4 R=0,5 mm Terhelés [kn] Load [kn]

003 s=0,5 mm Fusion-Crack s=2 mm A508 WM 0.002 0.

14 J-integrál Integrálási sugár: 6 mm 1.40E E E+05 J-integral 8.00E E E+04 Precraced R=0,1 mm R=0,2 mm 2.00E E E E E E E E+0 4 Lo ad [N]

00E+04 Precraced R=0,1 mm R=0,2 mm 2.00E+04 0.

15 J-integrál Integrálási sugár : 0,5-6 mm J-integral values with different integration radius 7.00E E+04 j-interg ral value 5.00E E E E E E E E E E E E E Lo ad [N]

00E+04 2.00E+04 1.00E+04 4.9689E-04 9.9724E-04 1.9925E-03 2.9991E-03 3.

16 A valós szerkezet végeselemes Fűtőegységek vizsgálata a cso vizsgált szakasza 300 C-ra hevítve Fűtőegységek a toldalék karok közelítoleg szobahomérsékleten maradtak bemetszést nem a szimmetriasíkban, hanem attól D=285 mm-re (nem ero, D hanem elmozdulás vezérelt berendezés miatt) Támaszok távolsága : 7m modellezés szempontjából a támaszok merevnek tekinthetok terhelohengerek alakváltozását Terhelés távolsága: 3m rugómodellként vettük figyelembe Maximális terhelés hengerenként: 2000 kn Maximális hengerelmozdulás: 1 m

vezérelt berendezés miatt) Támaszok távolsága : 7m modellezés szempontjából a támaszok merevnek tekinthetok terhelohengerek

17 Terhelések és megfogások Ram displacement without downloads Ram displacement [mm] DV1 DV d=285mm Steps Support collar Support collar Notch Pulling collars

60 40 20 0 DV1 DV2 0 3 6 9 12 15 18 21 24 7000 3000

18 Hőmérsékleteloszlás a cső mentén G. Martin Test Quick Look Report. EDF R&D; MMC / MMS External - Bottom External - Top 200 Temperatures ( C) Position on the mock-up (mm) Mock-up at 300 C Arms at room temperature

Temperatures ( C) 150 100 50 - -5000-4000 -3000-2000 -1000 0 1000 2000

19 A végeselem háló és számított egyenértéku feszültségek Elemszám: Csomópontszám: CMOD mérés, 10 mm-rel a felület felett

20 Különböző finomságú hálók összeillesztése/ragasztása

21 Mért és számított erőelmozdulás terhelő nyomaték CMOD görbék Terhelő erő [kn] Mé rt é s s zám ított te rhe lő erő -elmozdulás görbék a hengereken 1400 Measured and Calculated CMOD-Force Curves Ram Force [kn] FV1_FEM FV2_FEM Henger elmozdulás [mm] Mért és számított nyomaték-cmod diagramm FV1_Mért FV2_Mért FV1_FE FV2_FE FV1_Measured1.4 FV2_Measured CMOD O3 [mm] Nyo maték [MNm] FEM Mé rt CMOD O3 [m m ]

22 VVER típusú reaktorban található heterogén hegesztett kötés anyagadatai R m (MPa) R p0.2 (MPa) 08KH18N12T Ausztenites acél Homérséklet 20 C Homérséklet 350 C A 5 Z KCU 2 Keménys R m R p0.2 % % J/cm 2 ég (MPa) (MPa) HB H2MFA Ferrites acél EA400/10T Hegesztési varrat anyag

23 Adimew és VVER anyagok esetén a terhelőerő-elmozdulás illetve nyomaték CMOD görbék Adime w and VVER anyagok e s te té n az erő -e lm o zdulás g ö rbé k 1400 Terhelő erő [kn] FV1_VVER FV2_VVER FV1_Adime w FV2_Adime w Henger elmozdulás [mm] Mo m e n t [MNm ] 2,2 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 CMOD-Nyomaték g örbék Adimew é s VVER anyagoknál CMOD_Nyomaték_VVER CMOD_Nyomaték_Adimew 0, ,5 1 1,5 2 2,5 CMOD [m m ]

24 Summary and conclusions post test Post test FE analysis of the test arrangement has been performed Due to the complex geometry huge number of elements and nodes were generated Results have been compared with the test at some selected points Ram-force CMOD diagram was in good agreement with the calculation

Hasonló dokumentumok

Abstract. Bevezetés. Az EU5 ADIMEW projekt. A Bay-Logi Szerkezetintegritás Osztály szerepvállalása

Abstract. Bevezetés. Az EU5 ADIMEW projekt. A Bay-Logi Szerkezetintegritás Osztály szerepvállalása Heterogén hegesztett kötések épségének értékelése a törésmechanika kísérleti és numerikus módszereinek alkalmazásával Szávai Szabolcs Lenkeyné Biró Gyöngyvér Tóth László* Abstract Assessment of dissimilar