表面堆焊純Ni的800H合金的組織與服役性能的研究
發(fā)布時間：2020-12-30 12:47
熔鹽堆是第四代反應(yīng)堆型中唯一的液態(tài)燃料堆,具有固有安全性高、無水冷卻、小型模塊化等獨有優(yōu)勢。目前唯一能夠在熔鹽環(huán)境成熟使用的Hastelloy N合金（UNS N10003）許用溫度僅為704oC,要想實現(xiàn)高溫制氫等更高能效的應(yīng)用,運行溫度需要進一步提高,如850oC以上。研發(fā)新合金需要較高的費用,耗時較長而且存在較大的風(fēng)險。相比之下,在現(xiàn)有成熟合金上進行改性更容易實現(xiàn)。從近期的應(yīng)用角度考慮,800H合金是十分合適的候選材料,因為該合金在氣冷堆中的應(yīng)用已經(jīng)被系統(tǒng)地研究,而且它是ASME-BPV-NH（Section III）卷五種合金中唯一的許用溫度超過850?C的合金,數(shù)據(jù)庫完備。盡管800H合金具有非常好的高溫力學(xué)性能,但它的耐熔鹽腐蝕性能較差。將800H合金表面涂覆一層耐熔鹽腐蝕性能極好的Ni涂層,使其同時擁有其基體良好的高溫力學(xué)性能和其涂層優(yōu)異的耐熔鹽腐蝕性能,是解決這一問題的有效方法。在常用的復(fù)合方法中,堆焊技術(shù)被廣泛應(yīng)用在核電領(lǐng)域,而且是一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動化、大面積生產(chǎn)的工藝方法。但國內(nèi)外文獻有關(guān)800H合金表面堆焊純Ni的報道極少...
【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市
【文章頁數(shù)】：68 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
AMSE給出的800H，HastelloyN和316H合金的許用應(yīng)力[45]
表面堆焊純 Ni 的 800H 合金的組織與服役性能的研究弧焊（GTAW）是指用鎢極作為電極，加上氬氣進行保護 1.2 所示，該工藝的優(yōu)點[56]在于：在焊接過程中，焊槍噴隔離層，使鎢極、熔池等不受空氣的影響，具有較好的保焊層的組織均勻致密，方便實現(xiàn)自動化生產(chǎn)等。800H 合敏感性，采用 GTAW 焊接方法能防止熱裂紋產(chǎn)生[57]。
第 1 章 緒論究了其高溫氧化行為后發(fā)現(xiàn)，在氧化過程中，堆焊后的合金表面會形成金屬和陶瓷氧化膜，阻礙基體元素向外擴散以及氧的進入，相比于原始 800H 合金，高溫抗氧化性能顯著提高。另外，國外有學(xué)者嘗試將表面堆焊純 Ni 的 800H 合金應(yīng)用于熔鹽堆中。美國ORNL的學(xué)者Muralidharan等[52]利用激光堆焊的方法在800H合金表面堆焊純 Ni，研究了其成分變化和顯微硬度后發(fā)現(xiàn)：堆焊層與母材界面具有極好的冶金結(jié)合，激光能量越高，成分稀釋區(qū)域越大，母材元素進入堆焊層的濃度也越高；激光堆焊過程可以修改表面元素成分，激光能量越高（2500-4000W），堆焊層中的元素分布越均勻；隨著遠離表面的距離增加，堆焊層的顯微維氏硬度逐漸增大（如圖 1.3 所示）；堆焊層及熔合界面附近的硬度（181-208Hv），大于基體顯微硬度（165Hv）。然而該學(xué)者對關(guān)鍵的堆焊層顯微組織、界面力學(xué)性能以及耐熔鹽腐蝕性能未進行系統(tǒng)研究。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]打造未來先進核裂變能——突破釷基核能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)[J]. 唐琳. 科學(xué)新聞. 2016(03)
[2]800H合金蠕變性能研究[J]. 康霞龍. 裝備制造技術(shù). 2015(12)
[3]800H合金焊接性能研究[J]. 程曉農(nóng),邱宇,李冬升,戴起勛,高仕淵,姜楊,王植棟,高佩,王國建. 熱加工工藝. 2013(07)
[4]TIG堆焊技術(shù)研究進展[J]. 李玉龍,禹業(yè)曉. 電焊機. 2012(12)
[5]我國堆焊技術(shù)的發(fā)展及展望[J]. 任艷艷,張國賞,魏世忠,徐流杰. 焊接技術(shù). 2012(06)
[6]800H合金的高溫抗氧化性能[J]. 程曉農(nóng),王榮榮,李冬升,戴起勛,黃燕,劉瑜,陶亞平. 材料熱處理學(xué)報. 2012(06)
[7]未來先進核裂變能——TMSR核能系統(tǒng)[J]. 江綿恒,徐洪杰,戴志敏. 中國科學(xué)院院刊. 2012(03)
[8]關(guān)于我國發(fā)展核能的現(xiàn)實思考[J]. 張永勝. 人民論壇. 2010(23)
[9]我國堆焊技術(shù)發(fā)展歷程回顧與展望[J]. 何實,李家宇,趙昆. 金屬加工(熱加工). 2009(22)
[10]核能在中國的戰(zhàn)略地位及其發(fā)展的可持續(xù)性[J]. 潘自強,沈文權(quán). 中國工程科學(xué). 2008(01)
博士論文
[1]Hastelloy N合金的離子輻照損傷及輻照后熔鹽腐蝕機理研究[D]. 林建波.中國科學(xué)院研究生院（上海應(yīng)用物理研究所） 2014
碩士論文
[1]W含量對Ni-xW-6Cr合金微觀組織和拉伸力學(xué)性能的影響研究[D]. 劉樹林.中國科學(xué)院研究生院(上海應(yīng)用物理研究所) 2016
[2]核電蒸汽發(fā)生器管板鎳基合金Inconel690電渣堆焊工藝研究[D]. 林海燕.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]30CrMo鋼表面堆焊Inconel625鎳基合金性能的研究[D]. 楊潔.蘭州理工大學(xué) 2011
本文編號：2947668
【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市
【文章頁數(shù)】：68 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
AMSE給出的800H，HastelloyN和316H合金的許用應(yīng)力[45]
表面堆焊純 Ni 的 800H 合金的組織與服役性能的研究弧焊（GTAW）是指用鎢極作為電極，加上氬氣進行保護 1.2 所示，該工藝的優(yōu)點[56]在于：在焊接過程中，焊槍噴隔離層，使鎢極、熔池等不受空氣的影響，具有較好的保焊層的組織均勻致密，方便實現(xiàn)自動化生產(chǎn)等。800H 合敏感性，采用 GTAW 焊接方法能防止熱裂紋產(chǎn)生[57]。
第 1 章 緒論究了其高溫氧化行為后發(fā)現(xiàn)，在氧化過程中，堆焊后的合金表面會形成金屬和陶瓷氧化膜，阻礙基體元素向外擴散以及氧的進入，相比于原始 800H 合金，高溫抗氧化性能顯著提高。另外，國外有學(xué)者嘗試將表面堆焊純 Ni 的 800H 合金應(yīng)用于熔鹽堆中。美國ORNL的學(xué)者Muralidharan等[52]利用激光堆焊的方法在800H合金表面堆焊純 Ni，研究了其成分變化和顯微硬度后發(fā)現(xiàn)：堆焊層與母材界面具有極好的冶金結(jié)合，激光能量越高，成分稀釋區(qū)域越大，母材元素進入堆焊層的濃度也越高；激光堆焊過程可以修改表面元素成分，激光能量越高（2500-4000W），堆焊層中的元素分布越均勻；隨著遠離表面的距離增加，堆焊層的顯微維氏硬度逐漸增大（如圖 1.3 所示）；堆焊層及熔合界面附近的硬度（181-208Hv），大于基體顯微硬度（165Hv）。然而該學(xué)者對關(guān)鍵的堆焊層顯微組織、界面力學(xué)性能以及耐熔鹽腐蝕性能未進行系統(tǒng)研究。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]打造未來先進核裂變能——突破釷基核能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)[J]. 唐琳. 科學(xué)新聞. 2016(03)
[2]800H合金蠕變性能研究[J]. 康霞龍. 裝備制造技術(shù). 2015(12)
[3]800H合金焊接性能研究[J]. 程曉農(nóng),邱宇,李冬升,戴起勛,高仕淵,姜楊,王植棟,高佩,王國建. 熱加工工藝. 2013(07)
[4]TIG堆焊技術(shù)研究進展[J]. 李玉龍,禹業(yè)曉. 電焊機. 2012(12)
[5]我國堆焊技術(shù)的發(fā)展及展望[J]. 任艷艷,張國賞,魏世忠,徐流杰. 焊接技術(shù). 2012(06)
[6]800H合金的高溫抗氧化性能[J]. 程曉農(nóng),王榮榮,李冬升,戴起勛,黃燕,劉瑜,陶亞平. 材料熱處理學(xué)報. 2012(06)
[7]未來先進核裂變能——TMSR核能系統(tǒng)[J]. 江綿恒,徐洪杰,戴志敏. 中國科學(xué)院院刊. 2012(03)
[8]關(guān)于我國發(fā)展核能的現(xiàn)實思考[J]. 張永勝. 人民論壇. 2010(23)
[9]我國堆焊技術(shù)發(fā)展歷程回顧與展望[J]. 何實,李家宇,趙昆. 金屬加工(熱加工). 2009(22)
[10]核能在中國的戰(zhàn)略地位及其發(fā)展的可持續(xù)性[J]. 潘自強,沈文權(quán). 中國工程科學(xué). 2008(01)
博士論文
[1]Hastelloy N合金的離子輻照損傷及輻照后熔鹽腐蝕機理研究[D]. 林建波.中國科學(xué)院研究生院（上海應(yīng)用物理研究所） 2014
碩士論文
[1]W含量對Ni-xW-6Cr合金微觀組織和拉伸力學(xué)性能的影響研究[D]. 劉樹林.中國科學(xué)院研究生院(上海應(yīng)用物理研究所) 2016
[2]核電蒸汽發(fā)生器管板鎳基合金Inconel690電渣堆焊工藝研究[D]. 林海燕.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]30CrMo鋼表面堆焊Inconel625鎳基合金性能的研究[D]. 楊潔.蘭州理工大學(xué) 2011
本文編號：2947668
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