5A06铝合金/镀锌Q235钢熔钎焊表面微弧氧化层的制备及其耐LBE静态腐蚀性能研究
发布时间：2024-06-12 03:13
铅铋共晶合金(LBE)具有密度高、中子活性低、比热容高等特点,已被国际社会认为是未来加速器次临界驱动系统和铅冷快堆的重要候选材料。由于液态金属的影响,暴露在液态LBE中的固态金属的性能和使用寿命会显著降低。而微弧氧化陶瓷层因硬度高、耐磨性好、耐高温、耐腐蚀等特点被广泛地应用,通过微弧氧化技术对金属材料表面进行改性,可显著提高金属材料的性能和使用寿命。本文以镀锌Q235钢为基材,制备微弧氧化陶瓷层,并研究微弧氧化陶瓷层耐液态LBE腐蚀性,为微弧氧化陶瓷层在其他核结构材料中的应用提供理论研究。本文采用熔钎焊的方法在Q235钢表面制备5A06铝基中间层,通过优化焊接电流与送丝速度获得结合优良的焊接接头,并对接头进行合适的焊后热处理。然后对热处理后的接头焊缝表面进行微弧氧化处理,分析脉冲频率、电流密度、氧化时间和占空比等工艺参数对接头焊缝表面生成的陶瓷层的表面形貌、物相、粗糙度和厚度的影响。通过对接头和陶瓷层组织与性能的分析,找到最佳的焊接参数和微弧氧化工艺参数,从而在焊缝表面形成性能最佳的陶瓷层,以期提高金属材料在高温液态LBE中的耐腐蚀性。研究结果表明:采用AlSi5焊丝获得的铝/钢异种金...
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 我国能源及发展现状
1.2 核能的应用—加速器驱动次临界系统(ADS)
1.3 液态金属腐蚀机理
1.3.1 液态金属腐蚀种类
1.3.2 铅铋共晶合金(LBE)
1.3.3 研究现状
1.4 微弧氧化技术
1.4.1 微弧氧化技术发展简述
1.4.2 微弧氧化技术机理
1.4.3 微弧氧化技术的应用
1.5 熔钎焊技术的应用
1.6 本论文的研究意义及研究内容
第二章 试验材料、方法及设备
2.1 试验材料
2.1.1 基体材料
2.1.2 填充材料
2.1.3 液态金属
2.2 试验方法
2.2.1 试验流程图
2.2.2 5A06铝合金/Q235钢TIG熔钎焊
2.2.3 5A06铝合金/Q235钢焊缝微弧氧化试验
2.2.4 静态腐蚀试验
2.2.5 试样测试
2.3 主要试验设备介绍
2.3.1 TIG熔钎焊设备
2.3.2 微弧氧化设备
2.3.3 铅铋腐蚀设备
2.3.4 热处理炉
2.3.5 金相显微镜
2.3.6 X射线衍射仪
2.3.7 扫描电子显微镜
2.3.8 扫描探针显微镜
第三章 5A06铝合金/镀锌Q235钢TIG熔钎焊
3.1 熔钎焊过程简介
3.2 ER4043焊丝填充接头性能分析
3.2.1 焊接电流对接头宏观成形及抗拉强度的影响
3.2.2 焊接电流对接头微观组织的影响
3.2.3 送丝速度对接头宏观成形及抗拉强度的影响
3.2.4 送丝速度对接头微观组织的影响
3.3 焊后退火热处理对接头微观组织和抗拉强度的影响
3.3.1 退火热处理对接头微观组织的影响
3.3.2 退火热处理对接头抗拉强度的影响
3.3.3 金属间化合物层物相分析
3.4 本章小结
第四章 5A06铝合金/镀锌Q235钢焊缝表面微弧氧化处理
4.1 试验过程简介
4.2 工艺参数对槽压曲线的影响
4.2.1 脉冲频率对槽压曲线的影响
4.2.2 电流密度对槽压曲线的影响
4.2.3 氧化时间对槽压曲线的影响
4.2.4 占空比对槽压曲线的影响
4.3 工艺参数对膜层表面形貌和粗糙度的影响
4.3.1 脉冲频率对膜层表面形貌和粗糙度的影响
4.3.2 电流密度对膜层表面形貌和粗糙度的影响
4.3.3 氧化时间对膜层表面形貌和粗糙度的影响
4.3.4 占空比对膜层表面形貌和粗糙度的影响
4.4 工艺参数对膜层厚度的影响
4.4.1 脉冲频率对膜层厚度的影响
4.4.2 电流密度对膜层厚度的影响
4.4.3 氧化时间对膜层厚度的影响
4.4.4 占空比对膜层厚度的影响
4.5 工艺参数对膜层物相的影响
4.5.1 脉冲频率对膜层物相的影响
4.5.2 电流密度对膜层物相的影响
4.5.3 氧化时间对膜层物相的影响
4.5.4 占空比对膜层物相的影响
4.6 本章小结
第五章 微弧氧化陶瓷层在LBE中的静态腐蚀
5.1 腐蚀试验过程
5.2 腐蚀试验结果分析
5.2.1 腐蚀试样表面形貌分析
5.2.2 物相分析
5.2.3 腐蚀试样截面成分分析
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
在读硕士期间发表论文
本文编号：3993138
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 我国能源及发展现状
1.2 核能的应用—加速器驱动次临界系统(ADS)
1.3 液态金属腐蚀机理
1.3.1 液态金属腐蚀种类
1.3.2 铅铋共晶合金(LBE)
1.3.3 研究现状
1.4 微弧氧化技术
1.4.1 微弧氧化技术发展简述
1.4.2 微弧氧化技术机理
1.4.3 微弧氧化技术的应用
1.5 熔钎焊技术的应用
1.6 本论文的研究意义及研究内容
第二章 试验材料、方法及设备
2.1 试验材料
2.1.1 基体材料
2.1.2 填充材料
2.1.3 液态金属
2.2 试验方法
2.2.1 试验流程图
2.2.2 5A06铝合金/Q235钢TIG熔钎焊
2.2.3 5A06铝合金/Q235钢焊缝微弧氧化试验
2.2.4 静态腐蚀试验
2.2.5 试样测试
2.3 主要试验设备介绍
2.3.1 TIG熔钎焊设备
2.3.2 微弧氧化设备
2.3.3 铅铋腐蚀设备
2.3.4 热处理炉
2.3.5 金相显微镜
2.3.6 X射线衍射仪
2.3.7 扫描电子显微镜
2.3.8 扫描探针显微镜
第三章 5A06铝合金/镀锌Q235钢TIG熔钎焊
3.1 熔钎焊过程简介
3.2 ER4043焊丝填充接头性能分析
3.2.1 焊接电流对接头宏观成形及抗拉强度的影响
3.2.2 焊接电流对接头微观组织的影响
3.2.3 送丝速度对接头宏观成形及抗拉强度的影响
3.2.4 送丝速度对接头微观组织的影响
3.3 焊后退火热处理对接头微观组织和抗拉强度的影响
3.3.1 退火热处理对接头微观组织的影响
3.3.2 退火热处理对接头抗拉强度的影响
3.3.3 金属间化合物层物相分析
3.4 本章小结
第四章 5A06铝合金/镀锌Q235钢焊缝表面微弧氧化处理
4.1 试验过程简介
4.2 工艺参数对槽压曲线的影响
4.2.1 脉冲频率对槽压曲线的影响
4.2.2 电流密度对槽压曲线的影响
4.2.3 氧化时间对槽压曲线的影响
4.2.4 占空比对槽压曲线的影响
4.3 工艺参数对膜层表面形貌和粗糙度的影响
4.3.1 脉冲频率对膜层表面形貌和粗糙度的影响
4.3.2 电流密度对膜层表面形貌和粗糙度的影响
4.3.3 氧化时间对膜层表面形貌和粗糙度的影响
4.3.4 占空比对膜层表面形貌和粗糙度的影响
4.4 工艺参数对膜层厚度的影响
4.4.1 脉冲频率对膜层厚度的影响
4.4.2 电流密度对膜层厚度的影响
4.4.3 氧化时间对膜层厚度的影响
4.4.4 占空比对膜层厚度的影响
4.5 工艺参数对膜层物相的影响
4.5.1 脉冲频率对膜层物相的影响
4.5.2 电流密度对膜层物相的影响
4.5.3 氧化时间对膜层物相的影响
4.5.4 占空比对膜层物相的影响
4.6 本章小结
第五章 微弧氧化陶瓷层在LBE中的静态腐蚀
5.1 腐蚀试验过程
5.2 腐蚀试验结果分析
5.2.1 腐蚀试样表面形貌分析
5.2.2 物相分析
5.2.3 腐蚀试样截面成分分析
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
在读硕士期间发表论文
本文编号：3993138
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3993138.html
