塑性变形对低活化马氏体钢真空扩散焊接影响研究

发布时间：2023-04-22 22:55

　　低活化马氏体钢因具有较高的热导率、较低的辐照肿胀系数和热膨胀等优良的热物理性能,被普遍认为是未来聚变示范堆的首选结构材料。聚变堆各部件的制造及装配流程中涉及到塑性变形与焊接工艺,以扩散连接为代表的固态连接技术聚变实验堆包层模块的制造领域发挥重要作用。本文在不同焊接工艺条件(焊接温度、焊接压力及保温时间)及不同焊前变形条件(变形温度、变形量)对低活化马氏体钢进行真空扩散焊接试验,通过对扩散焊接试样进行光学显微观察、扫描电镜观察、能谱测试以及X射线衍射观测,分析焊件母材及焊缝区的微观组织形貌、界面相组成及元素分布情况;通过对焊件接头进行显微硬度、室温拉伸及冲击试验,比较热处理前、后焊件力学性能差异,探究焊前塑性变形与焊接工艺参数对微观组织和力学性能的影响规律,从而达到对低活化马氏体钢真空扩散焊接的优化。实验结果表明,低活化马氏体钢的原始母材显微组织主要为板条马氏体,在真空扩散焊接的加热及保温过程中,低活化马氏体钢会发生再结晶及奥氏体化现象,当焊接温度较高或保温时间较长时,会产生粗化的奥氏体晶粒。经焊后热处理,焊缝区显微组织为回火马氏体、残余奥氏体。随焊前变形温度降低与变形量增大,马氏体板条...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 核聚变
        1.1.2 聚变堆结构材料
    1.2 低活化铁素体/马氏体钢发展现状
    1.3 低活化铁素体/马氏体钢焊接工艺
        1.3.1 国外低活化铁素体/马氏体钢焊接研究
        1.3.2 国内低活化铁素体/马氏体钢焊接研究
    1.4 扩散焊工艺
        1.4.1 扩散焊特点
        1.4.2 扩散焊过程
        1.4.3 扩散焊工艺参数
    1.5 低活化铁素体/马氏体钢的塑性变形
    1.6 课题来源和研究内容
        1.6.1 课题来源
        1.6.2 课题主要研究内容
第二章 实验材料及方法
    2.1 实验材料
    2.2 低活化马氏体焊前塑性变形
    2.3 低活化马氏体钢扩散焊接
        2.3.1 待焊件表面处理及清洗
        2.3.2 待焊件装配
    2.4 焊后接头热处理
    2.5 扩散焊接头显微组织测试
        2.5.1 焊缝显微组织观察
        2.5.2 X射线衍射(XRD)测试
        2.5.3 SEM形貌观察及扩散界面元素分析
    2.6 扩散焊接头力学性能测试
        2.6.1 扩散焊接头显微硬度
        2.6.2 拉伸性能测试
    2.7 本章小节
第三章 低活化马氏体钢扩散焊接工艺研究
    3.1 扩散焊接头显微组织分析
        3.1.1 不同焊接温度下接头显微组织
        3.1.2 不同焊接压力下接头显微组织
        3.1.3 不同保温时间下接头显微组织
        3.1.4 热处理前后接头显微组织
    3.2 扩散焊接头力学性能分析
        3.2.1 母材力学性能
        3.2.2 接头拉伸强度与冲击功分析
        3.2.3 拉伸与冲击断口分析
    3.3 本章小节
第四章 焊前塑性变形对低活化马氏体钢焊件显微组织影响
    4.1 焊前变形对焊件母材组织的影响
        4.1.1 焊前变形量对母材组织影响
        4.1.2 焊前变形温度对母材组织的影响
    4.2 焊前变形低焊缝显微组织影响
    4.3 焊件宏观相对变形量分析
    4.4 焊件界面结合状况分析
    4.5 EDS能谱分析
    4.6 XRD分析
        4.6.1 X射线衍射图谱前处理
        4.6.2 晶内结构分析
        4.6.3 晶内亚晶及位错密度
    4.7 本章小节
第五章 焊前塑性变形对低活化马氏体钢焊件力学性能影响
    5.1 焊前变形对焊件接头显微硬度影响
    5.2 焊前变形对焊件接头拉伸性能影响
        5.2.1 拉伸强度分析
        5.2.2 拉伸断口分析
    5.3 焊前变形对焊件接头冲击性能影响
        5.3.1 冲击功分析
        5.3.2 冲击断口分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    结论
    展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文



本文编号：3798561