低活化馬氏體鋼因具有較高的熱導率、較低的輻照腫脹系數(shù)和熱膨脹等優(yōu)良的熱物理性能,被普遍認為是未來聚變示范堆的首選結(jié)構(gòu)材料。聚變堆各部件的制造及裝配流程中涉及到塑性變形與焊接工藝,以擴散連接為代表的固態(tài)連接技術(shù)聚變實驗堆包層模塊的制造領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。本文在不同焊接工藝條件(焊接溫度、焊接壓力及保溫時間)及不同焊前變形條件(變形溫度、變形量)對低活化馬氏體鋼進行真空擴散焊接試驗,通過對擴散焊接試樣進行光學顯微觀察、掃描電鏡觀察、能譜測試以及X射線衍射觀測,分析焊件母材及焊縫區(qū)的微觀組織形貌、界面相組成及元素分布情況;通過對焊件接頭進行顯微硬度、室溫拉伸及沖擊試驗,比較熱處理前、后焊件力學性能差異,探究焊前塑性變形與焊接工藝參數(shù)對微觀組織和力學性能的影響規(guī)律,從而達到對低活化馬氏體鋼真空擴散焊接的優(yōu)化。實驗結(jié)果表明,低活化馬氏體鋼的原始母材顯微組織主要為板條馬氏體,在真空擴散焊接的加熱及保溫過程中,低活化馬氏體鋼會發(fā)生再結(jié)晶及奧氏體化現(xiàn)象,當焊接溫度較高或保溫時間較長時,會產(chǎn)生粗化的奧氏體晶粒。經(jīng)焊后熱處理,焊縫區(qū)顯微組織為回火馬氏體、殘余奧氏體。隨焊前變形溫度降低與變形量增大,馬氏體板條...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 核聚變
        1.1.2 聚變堆結(jié)構(gòu)材料
    1.2 低活化鐵素體/馬氏體鋼發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 低活化鐵素體/馬氏體鋼焊接工藝
        1.3.1 國外低活化鐵素體/馬氏體鋼焊接研究
        1.3.2 國內(nèi)低活化鐵素體/馬氏體鋼焊接研究
    1.4 擴散焊工藝
        1.4.1 擴散焊特點
        1.4.2 擴散焊過程
        1.4.3 擴散焊工藝參數(shù)
    1.5 低活化鐵素體/馬氏體鋼的塑性變形
    1.6 課題來源和研究內(nèi)容
        1.6.1 課題來源
        1.6.2 課題主要研究內(nèi)容
第二章 實驗材料及方法
    2.1 實驗材料
    2.2 低活化馬氏體焊前塑性變形
    2.3 低活化馬氏體鋼擴散焊接
        2.3.1 待焊件表面處理及清洗
        2.3.2 待焊件裝配
    2.4 焊后接頭熱處理
    2.5 擴散焊接頭顯微組織測試
        2.5.1 焊縫顯微組織觀察
        2.5.2 X射線衍射(XRD)測試
        2.5.3 SEM形貌觀察及擴散界面元素分析
    2.6 擴散焊接頭力學性能測試
        2.6.1 擴散焊接頭顯微硬度
        2.6.2 拉伸性能測試
    2.7 本章小節(jié)
第三章 低活化馬氏體鋼擴散焊接工藝研究
    3.1 擴散焊接頭顯微組織分析
        3.1.1 不同焊接溫度下接頭顯微組織
        3.1.2 不同焊接壓力下接頭顯微組織
        3.1.3 不同保溫時間下接頭顯微組織
        3.1.4 熱處理前后接頭顯微組織
    3.2 擴散焊接頭力學性能分析
        3.2.1 母材力學性能
        3.2.2 接頭拉伸強度與沖擊功分析
        3.2.3 拉伸與沖擊斷口分析
    3.3 本章小節(jié)
第四章 焊前塑性變形對低活化馬氏體鋼焊件顯微組織影響
    4.1 焊前變形對焊件母材組織的影響
        4.1.1 焊前變形量對母材組織影響
        4.1.2 焊前變形溫度對母材組織的影響
    4.2 焊前變形低焊縫顯微組織影響
    4.3 焊件宏觀相對變形量分析
    4.4 焊件界面結(jié)合狀況分析
    4.5 EDS能譜分析
    4.6 XRD分析
        4.6.1 X射線衍射圖譜前處理
        4.6.2 晶內(nèi)結(jié)構(gòu)分析
        4.6.3 晶內(nèi)亞晶及位錯密度
    4.7 本章小節(jié)
第五章 焊前塑性變形對低活化馬氏體鋼焊件力學性能影響
    5.1 焊前變形對焊件接頭顯微硬度影響
    5.2 焊前變形對焊件接頭拉伸性能影響
        5.2.1 拉伸強度分析
        5.2.2 拉伸斷口分析
    5.3 焊前變形對焊件接頭沖擊性能影響
        5.3.1 沖擊功分析
        5.3.2 沖擊斷口分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表論文



本文編號：3798561