[发明专利]一种预测反应堆压力容器焊缝热老化晶界P偏析的方法

权利要求书

1.一种预测反应堆压力容器焊缝热老化晶界P偏析的方法，其特征在于，将时间参数t代入反应堆压力容器焊缝热老化晶界P偏析预测模型，根据结果确定反应堆压力容器焊缝由热老化导致的晶界P浓度的变化情况；

所述反应堆压力容器焊缝热老化晶界P偏析预测模型由以下步骤得到：

(1)对晶界处进行三维原子探针实验，得到元素i在垂直于晶界方向上的一维浓度分布图；

(2)对一维浓度分布图进行积分后获得元素i的积累成分曲线；

(3)根据所述积累成分曲线数据来确定晶界厚度δ，利用公式计算初始晶界富集系数s₀和富集系数s；

(4)将晶界厚度δ、初始晶界富集系数s₀和富集系数s代入下列公式以得到反应堆压力容器焊缝热老化晶界P偏析预测模型：

上述公式中，C_b(t)为服役时间t时的晶界P浓度；

R为晶粒半径；

δ为晶界厚度；

为元素i在晶界处的饱和浓度；

为元素i在基体中的浓度；

为元素i在晶界处的初始浓度；

α_n为方程的第n个解；

D为P扩散自由能。

2.如权利要求1所述的预测反应堆压力容器焊缝热老化晶界P偏析的方法，其特征在于，根据所述积累成分曲线数据来确定晶界厚度δ，利用公式计算初始晶界富集系数s₀和富集系数s为：

其中，初始晶界富集系数s₀：

富集系数s：

确定晶界厚度δ：取l_α与l_GB的交点B和取l_β与l_GB的交点A之间的部分确定为晶界，则AB部分对应的厚度定义为晶界厚度δ；

上述公式中，和分别为元素在晶界两侧晶粒α和β内的原子浓度，为元素i在晶界处的浓度，其中为积累成分曲线在晶粒α内的线性拟合线l_α的斜率，为积累成分曲线在晶粒β内的线性拟合线l_β的斜率，为积累成分曲线在晶界处部分的线性拟合线l_GB的斜率。

3.如权利要求2所述的预测反应堆压力容器焊缝热老化晶界P偏析的方法，其特征在于，所述晶界厚度δ、初始晶界富集系数s₀和富集系数s的最终取值为分别多次计算后的平均值。

4.如权利要求1-3任一所述的预测反应堆压力容器焊缝热老化晶界P偏析的方法，其特征在于：在VVER-1000型反应堆压力容器焊缝热老化晶界P偏析预测时，将时间参数t代入的反应堆压力容器焊缝热老化晶界P偏析预测模型为：

所述α_n为的第n个解。