近日，中科院核能安全技術(shù)研究所在中國(guó)抗中子輻照鋼（CLAM鋼）焊接接頭疲勞性能研究方面取得新進(jìn)展，開(kāi)展了CLAM鋼電子束焊接接頭低周疲勞行為研究，建立了焊接接頭的疲勞壽命預(yù)測(cè)模型，為國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）實(shí)驗(yàn)包層模塊（TBM）的疲勞服役安全性提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)，相關(guān)成果發(fā)表在國(guó)際聚變工程領(lǐng)域期刊Fusion Engineering and Design上。

　　焊接是聚變堆包層組裝必不可少的加工技術(shù)，其中電子束焊接是包層的關(guān)鍵組裝技術(shù)之一。焊接接頭因組織不均勻性和包層結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，在聚變堆運(yùn)行過(guò)程的循環(huán)載荷作用下易產(chǎn)生疲勞損傷，因此，焊接接頭的疲勞壽命是包層安全設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)之一。研究人員開(kāi)展了CLAM鋼電子束焊接接頭低周疲勞行為研究，分析了不同應(yīng)變幅下接頭的疲勞壽命以及裂紋在接頭的萌生和擴(kuò)展行為，闡述了焊接接頭的疲勞斷裂機(jī)制。同時(shí)分析了接頭組織的不均勻性對(duì)疲勞形變集中的影響，并根據(jù)Coffin-Manson公式，建立了適用于焊接接頭的疲勞壽命預(yù)測(cè)模型。本研究可為CLAM鋼焊接結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計(jì)提供理論支持和數(shù)據(jù)參考，對(duì)保證ITER-TBM服役壽期內(nèi)的結(jié)構(gòu)可靠性和服役安全性具有重要的指導(dǎo)意義。

　　CLAM鋼是由核安全所牽頭研發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中國(guó)抗中子輻照鋼，可應(yīng)用于聚變堆、聚變裂變混合堆和裂變鉛基堆等先進(jìn)核能系統(tǒng)。本研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的資助。

　　文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0920379619307835

　　CLAM鋼電子束接頭疲勞斷口形貌