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鋯合金熱中子吸收截面小，且在300-400℃范圍的高溫高壓水蒸氣中具有良好的抗腐蝕性能和力學性能，廣泛應用于水冷反應堆中的包殼材料和結(jié)構材料在堆內(nèi)苛刻的服役環(huán)境中。鋯合金表面的狀況對均勻腐蝕性能影響很大、粗糙，污染和劃傷的表面更會加速堆內(nèi)服役鋯合金表面的腐蝕速率。在實際鋯合金結(jié)構材料的生產(chǎn)過程中，采用酸洗處理方式可消除鋯合金粗糙。污染以及劃傷等表面缺陷，然而酸洗液中的氫氟酸與鋯合金反應生成一氟化鋯絡合物殘留，簡稱氟殘留。堆內(nèi)元件破損直接由氟化物引起的，文獻中曾發(fā)現(xiàn)內(nèi)包殼向外孤立穿透性腐蝕，可能與包殼的氟污染有關�；阡喓辖鹂量痰姆郗h(huán)境，所以深入研究酸洗工藝對氟殘留的影響，采用有限元分析已經(jīng)成為核結(jié)構材料安全工作者的一個重要研究領域。
由于鋯合金管材酸洗過程中集化學反應和流體力學于一體，工藝參數(shù)的各影響因素交互作用非常復雜，難以用常規(guī)的非線性擬合手段對其結(jié)果進行系統(tǒng)描述。近年來，快速發(fā)展的有限元技術已廣泛應用于材料加工行業(yè)中，為研究材料加工過程提供一種有效的手段。這是一種為求得偏微分方程邊值問題近似解的數(shù)值技術。通過變分方法，使得誤差函數(shù)達到最小值并產(chǎn)生穩(wěn)定解目前對鋯合金管材酸洗工藝的研究主要集中在酸洗去除量、酸水轉(zhuǎn)換時間、沖水時間等常規(guī)酸洗工藝參數(shù)及酸洗后除氟工藝的研究。而對于管徑尺寸、取樣位置、沖水溫度以及缺陷深度對鋯合金內(nèi)表面氟殘留的影響鮮有人報道。
本研究在常規(guī)鋯合金管材酸洗工藝參數(shù)下，研究ZR-4合金管材酸洗過程中管徑尺寸、取樣位置、沖水溫度及缺陷深度對氟殘留的影響。并利用有限元法對實驗結(jié)果進行理論分析，為研究ZR-4合金管材酸洗工藝優(yōu)化，消除氟殘留提供一定的理論基礎。
專業(yè)從事機械產(chǎn)品設計│有限元分析│強度分析│結(jié)構優(yōu)化│技術服務與解決方案
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