核电材料服役行为的高通量评价与预测技术研究

薛飞

苏州热工院

摘要

核电材料服役行为的高通量评价与预测技术研究对提升核电站未来长期安全运行具有重要意义。本研究基于材料基因工程理念，融合高通量计算、高通量实验与材料基础数据库技术，选择反应堆压力容器（RPV）材料与关键部位焊接接头材料为研究对象，开展以下研究工作：首先在高通量计算方面，通过开展核电材料服役行为的高通量计算模拟，建立高通量评价技术与失效规律预测模型开发的理论基础。其次在高通量实验方面，借助高能重离子的梯度辐照高通量试样制备技术，通过试样微结构表征与性能分析，建立中子与离子辐照脆化定量映射关系，实现RPV材料辐照环境下服役行为的高效快速评价；针对辐照-应力-腐蚀-热时效多环境因素下关键部位焊接接头材料的服役行为评价，实现多环境因素下材料服役性能数据的高效获取。最终构建相应材料服役行为数据库，并分别开发国产RPV材料辐照脆化预测模型与关键部位焊接接头材料SCC/环境疲劳行为预测模型，实现对核电材料服役行为的可靠预测，在国内核电机组的延寿论证中进行示范应用。

DOI: 10.12110/firstfmge.20171121.321