W/CuCrZr合金热等静压焊接
发布时间：2020-12-27 11:02
采用热等静压(HIP)焊接技术制备W/Cu Cr Zr偏滤器部件焊接模块,分别研究以物理气相沉积(PVD)制备的40μm铜涂层作为过渡层,以2 mm厚的TU1铜片作为过渡层以及无过渡层3种结构模块的焊接界面质量。通过扫描电子显微镜(SEM)、超声波无损探伤仪(NDT)、力学拉伸试验机和电子束高热负荷试验装置分别对焊接模块的微观形貌、焊接缺陷、力学性能和高热负荷性能进行检测分析。结果表明:HIP焊接工艺参数为(940℃,120MPa,2 h)时,采用40μm铜涂层为过渡层的模块焊接界面结合质量最高,且没有缺陷,经过入射功率密度为20MW/m2的高热负荷试验也没有失效。因此,该工艺是3种工艺参数下钨/铜合金偏滤器模块制造的最佳制备技术。
【文章来源】：中国有色金属学报. 2015年02期 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
不同模块焊接界面的线扫描EDS分析
第25卷第2期王钦，等：W/CuCrZr合金热等静压焊接363图3剪切强度测试夹具和试样Fig.3SheartestinstrumentofHIPjoiningandsamples表1钨和铜合金焊接后剪切强度结果Table1ResultsofshearstrengthtestsonbondedWandCuCrZrModuleShearstrength/MPaFracturelocationW/TU1Cu/CuCrZr146W/TU1CuW/PVD40μmCu/CuCrZr165PVD40μmCu/CuCrZrandWsideW/CuCrZr178W/CuCrZrandWside2.3超声波无损探伤分析超声波无损探伤检测分析是对W与CuCrZr焊接界面是否存在焊接缺陷评价的重要步骤，也是ITER项目对其制造部件的质量检验的重要方法[15]。ITER项目超声波检测的接收标准为：W/CuCrZr连接界面的缺陷尺寸不大于2mm。本次检测采用的是A扫，为纵波直探头，方法是±6dB法，根据W/CuCrZr正常界面的回波与有缺陷界面回波的不同来对比判断焊接界面是否存在缺陷和存在缺陷的尺寸。为了提高检测精度，采用了10MHz的高频率探头。超声波检测前需制备对标准试块来测试和校验仪器、探头以及仪器和探头组合性能，同时用来比较测定缺陷的大小和评价材质特性，检测用参考试块必须采用与待测物质具有相同声学特性和相同表面状况的材料制作。图4所示为无损检测参考试块的NDT结果(图4中缺陷的实线轮廓是为了更直观清晰而后期描绘得到)。图4中检测到的参考试块人工缺陷从上到下直径依次为4、3、2.5、2和5mm，而上边d4mm和d3mm之间的d1.5mm的缺陷则没有检测到。由此可以确定此参数下可以检测的最小缺陷大小为d2mm，若W/CuCrZr连接界面的缺陷尺寸大于2mm，则检测结果会出现图4所示大小相当甚至更大范围的的缺陷。图5所示为经过热等静压焊接后W/TU1Cu/CuCrZr、W/PVD40μmCu/CuCrZr和W/CuCrZr3个模块的无损图4无损检测参考试块的超声波无损探?
的质量检验的重要方法[15]。ITER项目超声波检测的接收标准为：W/CuCrZr连接界面的缺陷尺寸不大于2mm。本次检测采用的是A扫，为纵波直探头，方法是±6dB法，根据W/CuCrZr正常界面的回波与有缺陷界面回波的不同来对比判断焊接界面是否存在缺陷和存在缺陷的尺寸。为了提高检测精度，采用了10MHz的高频率探头。超声波检测前需制备对标准试块来测试和校验仪器、探头以及仪器和探头组合性能，同时用来比较测定缺陷的大小和评价材质特性，检测用参考试块必须采用与待测物质具有相同声学特性和相同表面状况的材料制作。图4所示为无损检测参考试块的NDT结果(图4中缺陷的实线轮廓是为了更直观清晰而后期描绘得到)。图4中检测到的参考试块人工缺陷从上到下直径依次为4、3、2.5、2和5mm，而上边d4mm和d3mm之间的d1.5mm的缺陷则没有检测到。由此可以确定此参数下可以检测的最小缺陷大小为d2mm，若W/CuCrZr连接界面的缺陷尺寸大于2mm，则检测结果会出现图4所示大小相当甚至更大范围的的缺陷。图5所示为经过热等静压焊接后W/TU1Cu/CuCrZr、W/PVD40μmCu/CuCrZr和W/CuCrZr3个模块的无损图4无损检测参考试块的超声波无损探伤结果Fig.4UltrasonicNDTresultsofreferencemodules图5HIP焊接后模块的无损探伤检测结果Fig.5UltrasonicNDTresultsofjointinterfacesusingHIPjoining:(a)W/TU1Cu/CuCrZr;(b)W/PVD40μmCu/CuCrZr;(c)W/CuCrZr
【参考文献】：
期刊论文
[1]钨基面向等离子体材料的研究进展[J]. 朱玲旭,燕青芝,郎少庭,徐磊,葛昌纯. 中国有色金属学报. 2012(12)
[2]钨/316L不锈钢的瞬间液相扩散连接[J]. 杨宗辉,沈以赴,李晓泉,孟氢钡. 中国有色金属学报. 2012(10)
[3]强流脉冲离子束作用下超细晶钨的抗瞬态热负荷性能评价(英文)[J]. 谈军,周张健,朱小鹏,郭双全,屈丹丹,雷明凯,葛昌纯. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(05)
[4]热等静压制备Al2O3增强Ti2AlN金属陶瓷[J]. 郑卓,崔玉友,杨锐. 中国有色金属学报. 2010(S1)
本文编号：2941627
【文章来源】：中国有色金属学报. 2015年02期 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
不同模块焊接界面的线扫描EDS分析
第25卷第2期王钦，等：W/CuCrZr合金热等静压焊接363图3剪切强度测试夹具和试样Fig.3SheartestinstrumentofHIPjoiningandsamples表1钨和铜合金焊接后剪切强度结果Table1ResultsofshearstrengthtestsonbondedWandCuCrZrModuleShearstrength/MPaFracturelocationW/TU1Cu/CuCrZr146W/TU1CuW/PVD40μmCu/CuCrZr165PVD40μmCu/CuCrZrandWsideW/CuCrZr178W/CuCrZrandWside2.3超声波无损探伤分析超声波无损探伤检测分析是对W与CuCrZr焊接界面是否存在焊接缺陷评价的重要步骤，也是ITER项目对其制造部件的质量检验的重要方法[15]。ITER项目超声波检测的接收标准为：W/CuCrZr连接界面的缺陷尺寸不大于2mm。本次检测采用的是A扫，为纵波直探头，方法是±6dB法，根据W/CuCrZr正常界面的回波与有缺陷界面回波的不同来对比判断焊接界面是否存在缺陷和存在缺陷的尺寸。为了提高检测精度，采用了10MHz的高频率探头。超声波检测前需制备对标准试块来测试和校验仪器、探头以及仪器和探头组合性能，同时用来比较测定缺陷的大小和评价材质特性，检测用参考试块必须采用与待测物质具有相同声学特性和相同表面状况的材料制作。图4所示为无损检测参考试块的NDT结果(图4中缺陷的实线轮廓是为了更直观清晰而后期描绘得到)。图4中检测到的参考试块人工缺陷从上到下直径依次为4、3、2.5、2和5mm，而上边d4mm和d3mm之间的d1.5mm的缺陷则没有检测到。由此可以确定此参数下可以检测的最小缺陷大小为d2mm，若W/CuCrZr连接界面的缺陷尺寸大于2mm，则检测结果会出现图4所示大小相当甚至更大范围的的缺陷。图5所示为经过热等静压焊接后W/TU1Cu/CuCrZr、W/PVD40μmCu/CuCrZr和W/CuCrZr3个模块的无损图4无损检测参考试块的超声波无损探?
的质量检验的重要方法[15]。ITER项目超声波检测的接收标准为：W/CuCrZr连接界面的缺陷尺寸不大于2mm。本次检测采用的是A扫，为纵波直探头，方法是±6dB法，根据W/CuCrZr正常界面的回波与有缺陷界面回波的不同来对比判断焊接界面是否存在缺陷和存在缺陷的尺寸。为了提高检测精度，采用了10MHz的高频率探头。超声波检测前需制备对标准试块来测试和校验仪器、探头以及仪器和探头组合性能，同时用来比较测定缺陷的大小和评价材质特性，检测用参考试块必须采用与待测物质具有相同声学特性和相同表面状况的材料制作。图4所示为无损检测参考试块的NDT结果(图4中缺陷的实线轮廓是为了更直观清晰而后期描绘得到)。图4中检测到的参考试块人工缺陷从上到下直径依次为4、3、2.5、2和5mm，而上边d4mm和d3mm之间的d1.5mm的缺陷则没有检测到。由此可以确定此参数下可以检测的最小缺陷大小为d2mm，若W/CuCrZr连接界面的缺陷尺寸大于2mm，则检测结果会出现图4所示大小相当甚至更大范围的的缺陷。图5所示为经过热等静压焊接后W/TU1Cu/CuCrZr、W/PVD40μmCu/CuCrZr和W/CuCrZr3个模块的无损图4无损检测参考试块的超声波无损探伤结果Fig.4UltrasonicNDTresultsofreferencemodules图5HIP焊接后模块的无损探伤检测结果Fig.5UltrasonicNDTresultsofjointinterfacesusingHIPjoining:(a)W/TU1Cu/CuCrZr;(b)W/PVD40μmCu/CuCrZr;(c)W/CuCrZr
【参考文献】：
期刊论文
[1]钨基面向等离子体材料的研究进展[J]. 朱玲旭,燕青芝,郎少庭,徐磊,葛昌纯. 中国有色金属学报. 2012(12)
[2]钨/316L不锈钢的瞬间液相扩散连接[J]. 杨宗辉,沈以赴,李晓泉,孟氢钡. 中国有色金属学报. 2012(10)
[3]强流脉冲离子束作用下超细晶钨的抗瞬态热负荷性能评价(英文)[J]. 谈军,周张健,朱小鹏,郭双全,屈丹丹,雷明凯,葛昌纯. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(05)
[4]热等静压制备Al2O3增强Ti2AlN金属陶瓷[J]. 郑卓,崔玉友,杨锐. 中国有色金属学报. 2010(S1)
本文编号：2941627
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