(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210846785.9 (22)申请日 2022.07.06 (71)申请人 苏州热工 研究院有限公司 地址 215004 江苏省苏州市西环路168 8号 申请人 中国广核集团有限公司 　 中国广核电力股份有限公司 (72)发明人 黄平　范敏郁　钱王洁　祁爽　 张晏玮　徐军　蔡可信　彭群家　 (74)专利代理 机构 苏州创元专利商标事务所有 限公司 3210 3 专利代理师 俞春雷 (51)Int.Cl. G01N 1/28(2006.01) G01N 1/44(2006.01) G01N 3/08(2006.01)G01N 3/40(2006.01) G06F 30/23(2020.01) B23K 15/00(2006.01) B23K 15/06(2006.01) (54)发明名称 一种重组紧凑拉伸试样的制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种重组紧凑拉伸试样的制 备方法， 包括如下步骤： 1)针对目标材料制备试 样， 并在所述试样的表面喷涂散斑； 2)对所述试 样进行断裂韧性试验， 在所述断裂韧性试验的过 程中， 采用全场应变测量系统对试样进行测量； 3)根据所述全场应变测量系统的测量结果， 确定 所述试样表 面的塑性应变区域并进行切除， 保留 所述试样 两侧的无塑性应变区域并得到重组块； 4)将所述重组块与辅助材料进行焊接， 得到 所述 重组紧凑拉伸试样。 本发明的重组 紧凑拉伸试样 的制备方法， 通过合理的重组手段和验证手段， 使得重组后的试样性能与原试样相近； 且经过断 裂韧性试验后的无塑性变形区域(重组块)可 以 重组2个及以上试样， 将材料的利用率提高3倍及 以上。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 115266262 A 2022.11.01 CN 115266262 A 1.一种重组紧凑拉伸试样的制备 方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 1)针对目标 材料制备试样， 并在所述试样的表面喷涂 散斑； 2)对所述试样进行断裂韧性试验， 在所述断裂韧性试验的过程中， 采用全场应变测量 系统对试样进行测量； 3)根据所述全场应变测量系统 的测量结果， 确定所述试样表面的塑性应变区域并进行 切除， 保留所述试样两侧的无塑性应 变区域并得到 重组块； 4)将所述重组块与辅助材 料进行焊接， 得到所述重组紧凑拉伸试样。 2.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 确定所述试样表面的塑性应变区域 时， 需要进行有限元模拟仿真， 并保证所述塑性应变区域对应的全场应变测 量系统测量结 果与有限元模拟仿真对应得到的最大应 变量结果的误差保持在10％以内。 3.根据权利要求2所述的制备方法， 其特征在于， 确定所述试样表面的塑性应变区域 时， 需要对得到的所述塑性应变区域进行显微硬度测试， 保证所述塑性应变区域的硬度大 于所述无塑性应 变区域的硬度。 4.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 所述重组紧凑拉伸试样中的无塑性应 变区域与辅助材 料之间具有焊缝， 所述焊缝的宽度小于1m m。 5.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 所述焊接为采用电子束焊接的方式进 行焊接， 参数为电压 50‑100kV、 电流 400‑800mA、 焊接 速度800‑1200mm/min。 6.根据权利要求5所述的制备方法， 其特征在于， 所述焊接参数通过如下步骤进行确 定： 选取与所述目标材料相同材质的原始材料， 将所述原始材料按照所述步骤1)～4)制备 得到重组紧凑拉伸试样， 将所述原始材料的重组紧凑拉伸试样与未进 行所述步骤1)～ 4)的 原始材料进行断裂韧性试验， 二 者的试验结果 误差在10％以内， 则焊接参数满足条件。 7.根据权利要求1所述的制备 方法， 其特 征在于， 所述焊接为在真空条件下进行。 8.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 所述辅助 材料的材质与所述目标材料 的材质相同； 所述辅助材料包括依 次分别设置在所述重组块四周的第一重组材料、 保护材 料、 第二重组材 料以及重组保护材 料。 9.根据权利要求8所述的制备方法， 其特征在于， 所述焊接时， 在焊接底座上开设定位 槽， 所述定位槽中放入第一引弧块、 限位块、 所述重组块、 辅助材料、 第二引弧块和第三引弧 块； 所述第一重组材料和第二重组材料分别位于所述重组块厚度方向上 的两侧， 所述保护 材料和重组保护材料分别位于所述重组块长度方向上的两侧， 所述限位块位于所述第一引 弧块与保护材料之间； 所述第一引弧块对应所述保护材料 的长度方向设置， 所述第二引弧 块对应设置在所述第一重组材料与重组保护材料之 间的连接处， 所述第三引弧块对应设置 在所述第二重组材 料与重组保护材 料之间的连接处。 10.根据权利要求9所述的制备方法， 其特征在于， 所述限位块的尺寸大于所述保护材 料的厚度； 所述第二引弧块和 第三引弧块的尺寸大于所述第一重组材料或第二重组材料与 重组保护材 料之间的距离 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115266262 A 2一种重组紧凑 拉伸试样的制备方 法 技术领域 [0001]本发明属于试样制备及测试技术领域， 具体涉及断裂韧性CT试样重组方法， 适用 于核电厂反应堆压力容器材 料的断裂韧性CT试样重组。 背景技术 [0002]反应堆压力容器(RPV)是压水堆核电厂一回路压力边界， 在核电厂寿期内不可更 换， 影响和限制了核电厂的服役时间。 RPV的服役环境十分恶劣， 长期曝露在高温、 高压、 强 烈的中子辐 照条件下， 而RPV材料又多采用低合金铁素体钢， 在中子辐照条件下有潜在的低 温脆断的风险。 [0003]为了对RPV的辐照脆化情况进行监测， 通常在RPV内壁悬挂辐照监督管， 监督管内 装载有拉伸、 冲击、 紧凑拉伸(CT)等试样对辐照后的力学性能进行测试， 从而对RPV的结构 完整性进行评估。 [0004]但是， 由于辐照监督管内的空间限制， 能放置的试样数量有限， 获得的试验数据亦 有限。 另一方面， 当核电站出于延寿的需求需获取监督到60年乃至80年寿期末 中子注量的 材料性能数据时， 可能面临预留的档案材料不足或采用未辐照材料进 行辐照时间过长的情 况。 试样重组技 术的发展， 则被认为是最有希望解决上述问题的有效方案 。 [0005]试样重组技术， 是在少量研究材料周围连接与之性能相近 的其他辅助材料， 再加 工成能满足几何尺 寸要求复合试样(标准尺寸 或非标准尺寸试样)的试样制备技术。 其研究 材料可取自辐 照监督试样， 从而 大量增加辐 照性能数据。 并且， 以辐照材料进 行延寿时的再 监督， 同样可 大为减少再辐照时间， 尽快获取性能数据。 发明内容 [0006]有鉴于此， 为了克服现有技术的缺陷， 本发明的目的是提供一种重组紧凑拉伸试 样的制备 方法， 能够有效提升材 料的利用率并保证试验结果的准确性。 [0007]为了达到上述目的， 本发明采用以下的技 术方案： [0008]一种重组紧凑拉伸试样的制备 方法， 包括如下步骤： [0009]1)针对目标 材料制备试样， 并在所述试样的表面喷涂 散斑； [0010]2)对所述试样进行断裂韧性试验， 在所述断裂韧性试验的过程中， 采用全场应变 测量系统对试样进行测量； [0011]3)根据所述全场应变测量系统的测量结果， 确定所述试样表面的塑性应变区域并 进行切除， 保留所述试样两侧的无塑性应 变区域并得到 重组块； [0012]4)将所述重组块与辅助材 料进行焊接， 得到所述重组紧凑拉伸试样。 [0013]根据本发明的一些优选实施方面， 确定所述试样表面的塑性应变区域时， 需要进 行有限元模拟仿真， 并保证所述 塑性应变区域对应的全场应变测量系统测量结果与有限元 模拟仿真对应得到的最大应 变量结果的误差保持在10％以内。 [0014]根据本发明的一些优选实施方面， 确定所述试样表面的塑性应变区域时， 需要对说　明　书 1/5 页 3 CN 115266262 A 3