鉛鉍共晶合金(LBE)具有密度高、中子活性低、比熱容高等特點,已被國際社會認(rèn)為是未來加速器次臨界驅(qū)動系統(tǒng)和鉛冷快堆的重要候選材料。由于液態(tài)金屬的影響,暴露在液態(tài)LBE中的固態(tài)金屬的性能和使用壽命會顯著降低。而微弧氧化陶瓷層因硬度高、耐磨性好、耐高溫、耐腐蝕等特點被廣泛地應(yīng)用,通過微弧氧化技術(shù)對金屬材料表面進(jìn)行改性,可顯著提高金屬材料的性能和使用壽命。本文以鍍鋅Q235鋼為基材,制備微弧氧化陶瓷層,并研究微弧氧化陶瓷層耐液態(tài)LBE腐蝕性,為微弧氧化陶瓷層在其他核結(jié)構(gòu)材料中的應(yīng)用提供理論研究。本文采用熔釬焊的方法在Q235鋼表面制備5A06鋁基中間層,通過優(yōu)化焊接電流與送絲速度獲得結(jié)合優(yōu)良的焊接接頭,并對接頭進(jìn)行合適的焊后熱處理。然后對熱處理后的接頭焊縫表面進(jìn)行微弧氧化處理,分析脈沖頻率、電流密度、氧化時間和占空比等工藝參數(shù)對接頭焊縫表面生成的陶瓷層的表面形貌、物相、粗糙度和厚度的影響。通過對接頭和陶瓷層組織與性能的分析,找到最佳的焊接參數(shù)和微弧氧化工藝參數(shù),從而在焊縫表面形成性能最佳的陶瓷層,以期提高金屬材料在高溫液態(tài)LBE中的耐腐蝕性。研究結(jié)果表明:采用AlSi5焊絲獲得的鋁/鋼異種金...

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【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 我國能源及發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 核能的應(yīng)用—加速器驅(qū)動次臨界系統(tǒng)(ADS)
    1.3 液態(tài)金屬腐蝕機(jī)理
        1.3.1 液態(tài)金屬腐蝕種類
        1.3.2 鉛鉍共晶合金(LBE)
        1.3.3 研究現(xiàn)狀
    1.4 微弧氧化技術(shù)
        1.4.1 微弧氧化技術(shù)發(fā)展簡述
        1.4.2 微弧氧化技術(shù)機(jī)理
        1.4.3 微弧氧化技術(shù)的應(yīng)用
    1.5 熔釬焊技術(shù)的應(yīng)用
    1.6 本論文的研究意義及研究內(nèi)容
第二章 試驗材料、方法及設(shè)備
    2.1 試驗材料
        2.1.1 基體材料
        2.1.2 填充材料
        2.1.3 液態(tài)金屬
    2.2 試驗方法
        2.2.1 試驗流程圖
        2.2.2 5A06鋁合金/Q235鋼TIG熔釬焊
        2.2.3 5A06鋁合金/Q235鋼焊縫微弧氧化試驗
        2.2.4 靜態(tài)腐蝕試驗
        2.2.5 試樣測試
    2.3 主要試驗設(shè)備介紹
        2.3.1 TIG熔釬焊設(shè)備
        2.3.2 微弧氧化設(shè)備
        2.3.3 鉛鉍腐蝕設(shè)備
        2.3.4 熱處理爐
        2.3.5 金相顯微鏡
        2.3.6 X射線衍射儀
        2.3.7 掃描電子顯微鏡
        2.3.8 掃描探針顯微鏡
第三章 5A06鋁合金/鍍鋅Q235鋼TIG熔釬焊
    3.1 熔釬焊過程簡介
    3.2 ER4043焊絲填充接頭性能分析
        3.2.1 焊接電流對接頭宏觀成形及抗拉強(qiáng)度的影響
        3.2.2 焊接電流對接頭微觀組織的影響
        3.2.3 送絲速度對接頭宏觀成形及抗拉強(qiáng)度的影響
        3.2.4 送絲速度對接頭微觀組織的影響
    3.3 焊后退火熱處理對接頭微觀組織和抗拉強(qiáng)度的影響
        3.3.1 退火熱處理對接頭微觀組織的影響
        3.3.2 退火熱處理對接頭抗拉強(qiáng)度的影響
        3.3.3 金屬間化合物層物相分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 5A06鋁合金/鍍鋅Q235鋼焊縫表面微弧氧化處理
    4.1 試驗過程簡介
    4.2 工藝參數(shù)對槽壓曲線的影響
        4.2.1 脈沖頻率對槽壓曲線的影響
        4.2.2 電流密度對槽壓曲線的影響
        4.2.3 氧化時間對槽壓曲線的影響
        4.2.4 占空比對槽壓曲線的影響
    4.3 工藝參數(shù)對膜層表面形貌和粗糙度的影響
        4.3.1 脈沖頻率對膜層表面形貌和粗糙度的影響
        4.3.2 電流密度對膜層表面形貌和粗糙度的影響
        4.3.3 氧化時間對膜層表面形貌和粗糙度的影響
        4.3.4 占空比對膜層表面形貌和粗糙度的影響
    4.4 工藝參數(shù)對膜層厚度的影響
        4.4.1 脈沖頻率對膜層厚度的影響
        4.4.2 電流密度對膜層厚度的影響
        4.4.3 氧化時間對膜層厚度的影響
        4.4.4 占空比對膜層厚度的影響
    4.5 工藝參數(shù)對膜層物相的影響
        4.5.1 脈沖頻率對膜層物相的影響
        4.5.2 電流密度對膜層物相的影響
        4.5.3 氧化時間對膜層物相的影響
        4.5.4 占空比對膜層物相的影響
    4.6 本章小結(jié)
第五章 微弧氧化陶瓷層在LBE中的靜態(tài)腐蝕
    5.1 腐蝕試驗過程
    5.2 腐蝕試驗結(jié)果分析
        5.2.1 腐蝕試樣表面形貌分析
        5.2.2 物相分析
        5.2.3 腐蝕試樣截面成分分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀碩士期間發(fā)表論文



本文編號：3993138