Mo单晶焊接焊缝显微组织的演化及计算机模拟

发布时间：2021-01-10 04:47

　　空间核反应堆动力系统由于使用寿命长,结构紧凑,功率大,已成为空间探索的首选。Mo-3Nb合金单晶是空间核反应燃料元件的组成构件,其性能决定着反应堆的使用寿命。由于焊接使材料在微观组织上发生变化,因此,Mo-3Nb合金单晶材料的焊接成为空间热离子反应堆电源系统在太空探索应用的关键科学技术之一,焊接质量直接影响燃料元件的使用寿命。本文围绕Mo-3Nb合金单晶焊缝开展机械性能测试、微观组织观察分析和计算机模拟的研究。本文研究内容可以分为三部分,第一,对西北有色金属研究院生产的棒材和焊缝材料进行取样,利用小冲杆试验（Small Punch Test,SPT）,在电子万能试验机上进行压缩试验,来获取样品的载荷-位移曲线,采用双切线的方法计算材料的屈服强度;使用扫描电子显微镜观察断口;使用显微硬度计,测试和分析焊缝材料和基体材料的硬度变化。第二,使用透射电镜等对样品中的析出相进行观察,同时,通过EDS测试分析析出相的组成,研究材料在焊接前后的析出相的变化。第三,在Matlab软件平台上编程,使用元胞自动机法（Cellular Automata,CA）实现Mo-3Nb合金单晶焊接焊缝的计算机模拟。试... 

【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１空间电源的适用范围［１］??为了克服化学电源和太阳能电池板电源的缺点，反应堆电源作逐渐踏上人类??太空探索的舞台

＾１１??匕?ＮａＫ?ｃｏｏｌａｎｔ??图１－３?ＴＯＰＡＺ－２空间堆截面图［８］??诸如难熔金属Ｗ，?Ｍｏ和它们的单晶材料，在高温情况下，变形不存在晶界??的滑动，并且微观结构稳定和优秀的高温抗蠕变性能等，这些优点使高温金属成??为理想的空间热离子反应堆能量转换器发射极和接受级材料。图１－３显示俄罗斯??Ｔ０ＰＡＺ－２空间热离子反应堆的电源的横截面图。黑色部分为富集度为９６％的Ｕ－??２３５单节热离子燃料元件，燃料元件表面覆盖有Ｍｏ单晶，作为燃料元件的发射??极，同时采用Ｍｏ作为收集级。??３??

华北电力大学硕士学位论文??除了俄罗斯，我国主要有２个单位进行Ｍｏ－Ｎｂ合金的制备和测试，西北有??金属研宄院主要进行Ｍｏ－Ｎｂ合金的生产，中国原子能科学院进行材料的测试??析工作。下面是西北有色金属研宄院研制生产的Ｍｏ－Ｎｂ合金单晶，如图１－４所??［９】??。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]固/液界面能的分子动力学计算[D]. 周化光.西北工业大学 2014
[2]基于胞元自动机方法的凝固过程微观组织数值模拟[D]. 陈晋.东南大学 2005

硕士论文
[1]基于CA法的熔池凝固过程模拟初探[D]. 赵军.哈尔滨工业大学 2006



本文编号：2968092