Original title: Studium a optimalizace svařitelnosti heterogenních spojů austenitické korozivzdorné oceli v jaderné energetice
Translated title: Study and optimization of weldability of heterogeneous joints of austenitic stainless steel in nuclear power engineering
Authors: Hráček, Jan ; Schwarz, Drahomír (referee) ; Němeček, Stanislav (referee) ; Mrňa, Libor (advisor)
Document type: Doctoral theses
Year: 2024
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Z důvodu prodlužování životnosti jaderných elektráren typu VVER (tlakovodní energetický reaktor) z Ruské federace, dříve Sovětského svazu, nejen v ČR, ale i ve světě, se tato disertační práce a výzkum zaměřili na využití substitučních materiálu se zaměřením na heterogenní svarové spoje a na změnu mechanických vlastností po tepelném stárnutí v heterogenních svarových spojích různých tříd austenitické korozivzdorné oceli, které se používají pro výrobu zařízení, komponentů a potrubních systémů v jaderné elektrárně typu VVER. Hlavním důvodem byla náhrada ocelí původních tříd vyráběných podle sovětských technických norem. Pozornost byla věnována porovnávání mechanických vlastností a mikrostruktur bez tepelného cyklování a po tepelném cyklování a svaření původní oceli po tepelném cyklování se substituční oceli bez tepelného cyklování. Počty a teploty tepelných cyklů byly zvoleny tak, aby předpokládaly dlouhodobý provoz. I když jsou výsledky nejednoznačné, je možné pozorovat změny v mechanických vlastnostech, porovnat největší změny a zaměřit se tak na podrobnější výzkum, protože i nízké teploty a počty tepelných cyklů mohou způsobovat změny v mikrostruktuře, která ovlivňuje chování svarového spoje. Cílem této disertační práce je optimalizovat výběr substituční oceli, přídavného materiálu a metody svařování, které mohou ovlivnit životnost na základě porovnání mikrostruktury před a po tepelném cyklování ve spojitosti na změnu mechanických vlastností a využít závěry této práce pro využití v praxi. In light of extending the operational lifetime of WWER (pressurized water reactor) nuclear power plants originating from the Russian Federation (formerly the Soviet Union) not only in the Czech Republic, but worldwide, this doctoral thesis and the research has focused on the utilization of substitution materials for dissimilar welds. Specifically, this study examines changes in mechanical properties after thermal aging in dissimilar welds of various classes of austenitic stainless steel commonly used in the construction of equipment, components, and piping systems within WWER-type nuclear power plants. The primary motivation behind this investigation was the replacement of steels from the original classes manufactured according to Soviet technical standards. The main objectives of the research were to investigate the behavior of dissimilar welds under thermal cycling conditions. Furthermore, to compare mechanical properties and microstructures before and after thermal cycling, as well as between original steels subjected to thermal cycling and substitution steels without such cycling, and to optimize the selection of substitution steel, filler material, and welding procedures to enhance longtime based on microstructural comparisons and resulting changes in mechanical properties. While the results remain inconclusive, discernible changes in mechanical properties have been observed. Further detailed research is warranted, as even low temperatures and limited thermal cycles or aging can influence microstructural alterations that impact the behavior of weld joints. The conclusions drawn from this doctoral thesis can inform practical applications, aiding in the selection of appropriate materials and welding methods to extend the operational life of WWER nuclear power plants.
Keywords: 08Ch18N10T; Austenitic steels; dissimilar welds; thermal ageing; WWER; 08Ch18N10T; Austenitické oceli; heterogenní svarové spoje; tepelné stárnutí; VVER

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: https://hdl.handle.net/11012/250669

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-676150


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Doctoral theses