科技创新 ２０１７年第１１期ｌ科技创新与应用 制振合金材料在核电站运用 卢小青 王志伟 姜涛 （常州格林电力机械制造有限公司，江苏常州２ｌ３ｌ１９） 摘要：阻尼是指任何振动系统在振动中，由于外界作用或系统本身固有的原因引起的振动幅度逐渐下降的特性，以及此一特性 的量化表现，阻碍物体的相对运动。并把运动能量转化为热能或者其他可以耗散能量的一种内耗作用 阻尼合金按其原理可分 为：复相型、强磁型、位错型和孪晶型。制振合金属于孪晶型合金，其原理对制振合金的孪晶施加外力发生弹性变形，如增大外力 至其无法承受便会生成孪晶，在此基础上再增加外力，其孪晶便会成长、扩张，甚至在其他位置生成新的孪晶，当外力解除时，孪 晶便自动缩小直至消失。外力正是受到孪晶这样的运动而得以受阻，因而能量得以消耗，达到减振的效果。 关键词：制振合金；阻尼：核电站 ｌ振动给核电站带来影响 核电厂运行时会产生许多振动和噪声，其中很大一部分来源于 风机、泵、电机、空调机组等转动设备，其产生的振动和噪声往往会 对基础及其他设备产生危害，隔绝或减弱这些振动对提高核电厂运 行安全性和环境友好性有着重要的意义。目前核电厂使用的风机、 泵、空调机组等设备大多使用弹簧隔振器进行隔振，由于弹簧是柔 性低阻尼的，可以隔离一定振动．但其强度不大，当核电厂遭遇地震 等事故时容易损坏，对设备结构造成影响，从而给核电站的安全运 行带来安全隐患。因此采用制振合金材料作为振动源构件，可以有 效地解决机械制造相关工程领域中的振动和噪声问题，确保核电站 ＞ｌｒ ｐ－童＾ｕｖ 安全运行。 ２制振合金性能分析 图Ｉ普通弹簧阻尼性能 图２制振合金弹簧阻尼性能 ２．１制振合金物理特性 ３．１泵减振／隔振运用 制振合金易进行成型加工和切削加工，可进行车床加工、钻孑Ｌ 之前的泵和基座连接采用螺栓刚性连接，泵的转动造成的振动 加Ｔ、热轧和冷轧等。不仅可以制成厚板和薄板，甚至还能制成毫米 单位尺寸的细线和箔，可制成０．１ｍｍ直径的细线和０．０５ｍｍ的箔。 会传递给基鹰，影响其他的相关设备。如果其他设备的造成的振动 也会传递给泵，造成相互影响，有可能会产生共振。解决方案在泵和 具体物理特性见下表： 基座之间加入制振合金制成的特殊的隔／减振组件，依据泵转速、 表１制振合金物理特性 频率、质量等参数，将制振合金设计成具有阻尼特性的设备支座，可 项目 条件 数据 将振动转换成压缩或弯曲负荷，同时也将振动能量转化成热能，确 容许应力 抗拉强度 绵 ５４０ＭＰａ 保设备运行的平稳性。 纵弹性率 超声波 １０４ＧＰａ ３．２风机减振／隔振运用 之前的风机和基座连接采用弹簧组件隔／减振连接，阻尼效果 横弹性率注 超声波 ４６ ＧＰａ 不是太好，造成风机运行时噪音很大，影响环境和其他设备运行。为 泊松比 拉伸 ０．３３８ 了更好解决振动和噪音的问题，采用制振合金制成的特殊结构的零 弹性极限 拉伸 ３００ＭＰａ 部件作为风机底部支撑。 矧服强度（０．２％） 强度 ● Ｌ● 拉伸 Ｈｖ ２０５ＭＰａ １ ００ ｌ３０ 线性膨胀系数注ｂ 比热容注ｃ ３００Ｋ ３００Ｋ ２２．４Ｘｌ０－￣／ｄｅｇ ５１２．７５／Ｋｇ．Ｋ ４结束语 采用制振合金材料制成的特殊结构组件能很好地解决核电站 噪音和振动问题。在考虑核电站减振因素时可以充分考虑该材料带 来阻尼优势。 参考文献 热传导率注ｄ ３００Ｋ ｌ ０Ｗ／ｍ．Ｋ ２．２制振合金的阻尼特性 制振合金特性为阻尼高，损失因子（Ｑ （ｘｌ０ ））达到了６．３７～ ７．９６％之间，衰减在频率范嗣为＜０．０ｌＨｚ到超声波的ＭＨｚ的广泛范 同内均能起作用。良好的加工性能可以制成各种各样的形状和结构 形式满足不同使用场合。 从图１、图２两张图片可以明 看出用制振合金材料制成的弹 簧的阻尼性能要高于普通弹簧。 ３核电站运用的场合 ｎ１丁胜．Ｆｅ—Ｍｎ合金阻尼性能的研究力『Ｄ］．四川大学，２００７． 【２］戴友春，张春慧．ＧＢ／Ｔｌ８２５８—２０００阻尼材料阻尼性能测试方法 【ｓ］．２０００． ［３］邓华铭，陈树川．锰基高阻尼舍金的研究进展【Ｄ］．上海交通大学， ２ＯＨＤ０． 【４］翁端，刘爽，何嘉昌．锰基阻尼合金研发及产业化国内外现状【Ｄ１． 清华大学，２０１３． 【５］殷福星．实用Ｍ２０５２合金阻尼行为表征ｌＺ】．日本筑波国立材料科 学研究所，２００３． ｄ，一被包容件的内径，６０ｍｍ； ｄ２－包容件的外径，４２０ｍｍ； ，一键受到的轴向力为链轮拔…力与轴承力的和既２００ＭＰａ 作者简介：孙伟（１９７７一），辽宁调兵山人，技师，现辽宁通用重型 被包容件材料的泊松比；０．３ 包容件材料的泊松比；０．３ 机械股份有限公司从事刮板输送机的故障分析与处理工作。 白鹏（１９８６一），辽宁调兵山人，工程师，现铁煤集团物资供应分 ：一拔ｆｆ｜力计算： Ｆ＝１．５ｐ￣ｗｄＬｆｚ＝１５３．２４５ 式中： 公司从事综机设备管理工作。 贾刚（１９６５一），辽宁调兵山人，高级工程师，现铁煤集团物资供 应分公司从事综机设备管理工作。 白海杰（１９７９一），辽宁调兵山人，中级，现辽宁通用重型机械服 ｄ一配合的公称直径，２８０ｍｍ； Ｌ一结合长度，４１５ｍｍ； 结合表面摩擦系数，０．１４； 一份有限公司从事综机设备修理管理工作 ． 一０一