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激光—脉冲MIG复合电弧等离子体的光谱信息研究

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激光—脉冲MIG复合电弧等离子体的光谱信息研究

作者：凌礼恭天津大学

学位级别：硕士

激光电弧复合焊自诞生起就以其独特的优势在工程领域得到了迅速的推广运用并在科研领域备受关注和推崇。目前激光电弧复合焊接的研究主要集中在工艺应用和开发方面。有关激光电弧复合焊接机理的探索尚处在起步阶段。通过复合电弧等离子... 详细信息

激光电弧复合焊自诞生起就以其独特的优势在工程领域得到了迅速的推广运用并在科研领域备受关注和推崇。目前激光电弧复合焊接的研究主要集中在工艺应用和开发方面。有关激光电弧复合焊接机理的探索尚处在起步阶段。通过复合电弧等离子体光谱信息的获取能够求得其内部物理参数,间接反映其能量输入的变化,这都将从微观层面助推复合焊机理的探讨。本文利用自主搭建的Nd:YAG激光-脉冲MIG复合焊接平台进行复合电弧等离子体的光谱信息研究。采用光谱信息、高速摄影、电信号的同步检测系统使得三种信息能以时间作为对照进行同步处理。以探针点扫描方法对脉冲MIG电弧、激光-脉冲MIG电弧等离子体区域进行光谱信息的提取。高速摄影、电信号辅助光谱信息的检测和分析,为激光-脉冲MIG复合电弧等离子体光谱信息的研究提供便利。首先对电弧等离子体区域各个扫描点提取的光谱信号进行了特征谱线的标定、频域分析、光谱总辐射强度的分析。频域分析表明复合后特征谱线变强。利用光谱总辐射强度分布在复合前后的变化判断出:复合后峰值状态下焊接电弧辐射强度重心下移,辐射能量在激光作用位置附近的集中凸显;复合后基值状态下焊接电弧辐射区域向激光作用位置扩展,Y轴方向辐射强度区域变窄,总体辐射强度增强。在上述分析的基础上对各个扫描点进行了光谱诊断。对光谱诊断相关理论进行了说明。简述了Stark展宽法计算电子密度的原理,Boltzmann图法计算电子温度的原理。本文利用Stark展宽法计算电子密度,选用ArI696.5431nm的展宽作为谱线Stark展宽试验数据;利用Boltzmann图法计算电子温度并在自行编制的Labview计算平台上得到结果。综合光谱总辐射强度、电子密度、电子温度结果,从上述光谱信息的角度探讨了激光电弧复合焊在能量输入、电弧特性、工艺性能等方面的特点。

关键词：激光-脉冲MIG 同步检测光谱强度电子密度电子温度

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螺纹套修复核电设备螺纹孔的核安全审查要点

核动力工程 2014年第2期35卷 101-104页

作者：孙海涛常猛王宝祥高晨凌礼恭马若群贾盼盼环境保护部核与辐射安全中心北京100082

加装螺纹套是修复核电厂设备法兰螺纹孔损伤的一种常用手段,被损螺纹可得到快速有效地修复,且螺纹的承载能力和抗疲劳能力得到提高。在螺纹套修复不符合项的核安全审查过程中,应对标准符合性、螺纹套的材质、实施方案、服役分析、跟踪... 详细信息

加装螺纹套是修复核电厂设备法兰螺纹孔损伤的一种常用手段,被损螺纹可得到快速有效地修复,且螺纹的承载能力和抗疲劳能力得到提高。在螺纹套修复不符合项的核安全审查过程中,应对标准符合性、螺纹套的材质、实施方案、服役分析、跟踪措施等方面进行全面审查,以保证修复的可靠性和质量。

关键词：螺纹孔修复螺纹套核安全审查

压水堆控制棒驱动机构CANOPY密封焊缝服役环境与失效

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材料导报 2016年第13期30卷 111-118页

作者：凌礼恭王徐颖陆永浩丁贤飞初起宝北京科技大学国家材料服役安全科学中心北京100083 环境保护部核与辐射安全中心北京100088

综述了国际上对PWR核电站控制棒驱动机构密封焊缝(CSWs)结构、载荷、应力状态、失效分析的研究。研究认为CSWs的结构设计易造成高溶解氧服役环境,在CSWs死水区空腔存在微量氯离子污染的可能,导致较大应力腐蚀倾向。目前研究确认的失效... 详细信息

综述了国际上对PWR核电站控制棒驱动机构密封焊缝(CSWs)结构、载荷、应力状态、失效分析的研究。研究认为CSWs的结构设计易造成高溶解氧服役环境,在CSWs死水区空腔存在微量氯离子污染的可能,导致较大应力腐蚀倾向。目前研究确认的失效模式有穿晶应力腐蚀(TGSCC)、沿晶应力腐蚀(IGSCC)、SCC+点蚀。计算出CSWs死水区空腔理论浓度可达230×10^(-6),分析认为溶解氧和低浓度水平的氯污染是可引起上述腐蚀的环境因素;CSWs应力腐蚀裂纹扩展模式与材料敏化、服役溶液环境、初始应变、应力状态等因素相关;点蚀可能成为应力腐蚀的起源也可发展成为独立的破坏形式。

关键词： CANOPY密封焊缝溶解氧氯应力腐蚀开裂点蚀穿晶应力腐蚀沿晶应力腐蚀

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某核电厂管道振动验收准则的计算和超标处理

核科学与工程 2022年第2期42卷 353-358页

作者：徐宇盛朝阳王庆凌礼恭生态环境部核与辐射安全中心北京102442

某核电厂自动卸压系统(ADS)管道在热试过程中发生了振动超预期事件。为确定该管道振动超标的原因和处理措施,参考ASME核电厂运行和维修标准及导则第3篇,通过计算确定了该管道的振动验收准则。通过比例模型试验确定了管道振动超标的根本... 详细信息

某核电厂自动卸压系统(ADS)管道在热试过程中发生了振动超预期事件。为确定该管道振动超标的原因和处理措施,参考ASME核电厂运行和维修标准及导则第3篇,通过计算确定了该管道的振动验收准则。通过比例模型试验确定了管道振动超标的根本原因,并给出了针对性的解决管道振动超标的措施,可以作为核电厂管道振动超标问题处理的参考。

关键词：管道振动 ASME核电厂运行和维修标准及导则核电厂标准审查大纲

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超声波端角反射及其波形转换探讨

科技和产业 2013年第5期13卷 126-128,134页

作者：凌礼恭环境保护部核与辐射安全中心北京100088

介绍了超声波端角反射及其特点。以钢、空气界面为例重点分析了纵波、横波端角反射过程中的波型转换及其对回波信号传播时间的影响。在此基础上对端角反射率变化的大致成因和实践中探头角度的选择进行了分析。最后对焊缝超声波检测端角... 详细信息

介绍了超声波端角反射及其特点。以钢、空气界面为例重点分析了纵波、横波端角反射过程中的波型转换及其对回波信号传播时间的影响。在此基础上对端角反射率变化的大致成因和实践中探头角度的选择进行了分析。最后对焊缝超声波检测端角反射的辨识方法进行了探讨。

关键词：超声波端角反射波形转换反射率

OVERLAY堆焊技术在核电设备维修中的应用

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焊接 2015年第9期 53-56,75页

作者：孙海涛盛朝阳高晨王臣凌礼恭贾盼盼环境保护部核与辐射安全中心北京市100082

核电用奥氏体不锈钢和镍基合金的应力腐蚀问题常导致管道等设备产生缺陷和失效。OVERLAY堆焊技术是针对应力腐蚀问题的实用可靠修复手段,通过堆焊一定尺寸的耐应力腐蚀镍基合金材料,形成新的压力边界(密封)焊缝和结构加强。在实际应用... 详细信息

核电用奥氏体不锈钢和镍基合金的应力腐蚀问题常导致管道等设备产生缺陷和失效。OVERLAY堆焊技术是针对应力腐蚀问题的实用可靠修复手段,通过堆焊一定尺寸的耐应力腐蚀镍基合金材料,形成新的压力边界(密封)焊缝和结构加强。在实际应用过程中,除完成必要的检验和试验项目外,还应进行相应的残余应力和服役寿命等分析评价。

关键词： OVERLAY堆焊应力腐蚀 Ω焊缝残余应力 52M合金

An analysis and evaluation system of pulsed GMAW process based on LabVIEW

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China Welding 2011年第3期20卷 22-26页

作者：高莹李桓凌礼恭许贞龙王颖 School of Materials Science and Engineering Tianjin UniversityTianjin 300072 Tianjin Key Laboratory of Advanced Joining Technology Tianjin 300072.

A process evaluation system for pulsed gas metal arc welding （GMAW-P） based on the Lab V1EW platform has been developed. This system is comprised of two modules, a simultaneous display module and a data analysis module. Using these modules, the system can not only provide a comprehensive direct viewing display of the welding electric signal and high speed camera photo, but also can analyze the characteristic parameters of the welding process. The results show that the system works properly.

关键词： pulse welding simultaneous display statistical analysis

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焊缝超声波检测中双峰信号辨识研究

计测技术 2013年第2期33卷 71-73页

作者：凌礼恭魏鹏环境保护部核与辐射安全中心北京100088 核工业工程研究设计有限公司北京101300

焊缝超声波检测中双峰信号的出现主要与波型转换和反射体空间形态及位置有关。首先以焊缝超声波检测中纵波探伤和横波探伤为例,从波型转换的角度对双峰信号产生的原因和辨识方法进行了分析,并指明端角反射的特例。分析发现波型转换形成... 详细信息

焊缝超声波检测中双峰信号的出现主要与波型转换和反射体空间形态及位置有关。首先以焊缝超声波检测中纵波探伤和横波探伤为例,从波型转换的角度对双峰信号产生的原因和辨识方法进行了分析,并指明端角反射的特例。分析发现波型转换形成的双峰信号,声程差固定。然后从反射体空间形态和位置对反射回波影响的角度,对焊缝超声波检测过程中不同形式的双峰信号分别进行了信号辨识的分析。分析发现反射体空间形态及位置形成的双峰信号没有规律,但可以利用波形和波幅辅助辨识。说明了界面位置双峰信号辨识的特殊性和对策。

关键词：焊缝超声波检测双峰信号信号辨识

核电厂核级管道与支管管座焊缝质量问题的探讨

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核安全 2019年第6期18卷 49-55页

作者：耿璞凌礼恭中机生产力促进中心北京100044 生态环境部核与辐射安全中心北京100082

本文以国家核安全局发布的管理要求为背景,从结构设计、参考标准、焊接质量问题原因分析和改进建议等方面,对国内核电厂核级管道与支管管座(BOSS头)焊缝质量问题进行了探讨分析。BOSS头焊缝在设计和标准上的差异主要表现为焊缝坡口角度... 详细信息

本文以国家核安全局发布的管理要求为背景,从结构设计、参考标准、焊接质量问题原因分析和改进建议等方面,对国内核电厂核级管道与支管管座(BOSS头)焊缝质量问题进行了探讨分析。BOSS头焊缝在设计和标准上的差异主要表现为焊缝坡口角度大小、是否执行体积检验、在役检查的方法和频度等。BOSS头焊缝缺陷类型主要为未熔合、超标夹渣和气孔。影响BOSS头焊接质量的主要因素有坡口角度设计、焊渣清理、焊工技能和责任心、质量检验方法等。由于BOSS头焊缝的特殊结构,国内核电厂主要采用非标准工艺射线检验方法对其质量进行排查,本文有针对性地提出了提高BOSS头焊缝质量的建议。

关键词：核电厂管座焊缝焊接质量无损检测