钨/低活化钢连接用Fe基非晶钎料研究

发布时间：2023-03-05 13:43

　　氦冷型偏滤器(Helium-cooled divertor)是未来聚变示范堆(Developing demonstration fusion reactor,DEMO)的关键部件;钨与钨合金最有望用作其面向等离子体材料(Plasma Facing Materials,PFM),而低活化铁素体/马氏体钢(Reduced activation ferritic/martensitic steels,RAFM)则适宜用作其结构支撑材料。因此,W(及其合金)与低活化钢的有效连接成为氦冷型偏滤器制造所需解决的关键课题。然而,钨与RAFM钢在热膨胀系数和熔点等物理性质方面存在巨大差异,常规熔焊技术难以获得优质的W/RAFM钢连接接头。钎焊技术具有工艺简单,对母材影响小,对焊件尺寸、形状要求低等特点,它在W/RAFM钢连接中具有重要应用前景。本论文首先基于DEMO示范堆偏滤器材料的服役性能要求,设计出低活化组元构成的Fe基合金,并运用单辊急冷技术制备出Fe基非晶钎料;然后,基于钎料的熔化特征,在不同工艺参数下对W/CLF-1低活化钢进行真空钎焊实验。测试、表征不同钎焊条件下获得的接头组织、结构与性能...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 核聚变堆用偏滤器
        1.2.1 部件总体构造
        1.2.2 偏滤器用材选择
        1.2.3 偏滤器冷却技术及分类
    1.3 W/RAFM连接技术及研究现状
        1.3.1 扩散焊
        1.3.2 钎焊
        1.3.3 其他连接技术
    1.4 本文研究目标和内容
2 实验方法及设备
    2.1 实验材料
    2.2 母合金锭制备与表征
        2.2.1 母合金锭制备
        2.2.2 母合金锭表征
    2.3 非晶钎料制备与表征
        2.3.1 非晶钎料制备
        2.3.2 非晶钎料表征
    2.4 钎焊实验与检测
        2.4.1 钎焊实验流程
        2.4.2 钎焊接头微结构表征
        2.4.3 钎焊接头性能测试
3 低中子活化Fe基非晶钎料
    3.1 母合金锭组织形貌及物相分析
    3.2 非晶钎料的结构与熔化行为
4 W/CLF-1低活化钢的钎焊试验研究
    4.1 三元非晶钎料钎焊接头
        4.1.1 组织形貌
        4.1.2 物相与成分分布
        4.1.3 显微硬度
    4.2 四元非晶钎料钎焊接头
        4.2.1 钎焊样品外观形貌
        4.2.2 钎焊接头显微组织
    4.3 五元非晶钎料钎焊接头
        4.3.1 组织形貌
        4.3.2 物相与成分分布
        4.3.3 显微硬度
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3756301