包殼管與端塞是反應堆芯的重要組成部分,包殼管與端塞的焊接質(zhì)量是影響反應堆安全運行的重要因素。15-15Ti不銹鋼具有優(yōu)良的高溫力學性能、抗輻照和抗液態(tài)鉛合金腐蝕性能,被選為中國鉛基反應堆的燃料元件包殼材料。CLAM鋼在輻照環(huán)境下具有結構穩(wěn)定性好、強度高的優(yōu)點,可以防止鉛基反應堆包殼管因振動疲勞導致的過早失效,是下端塞理想的候選結構材料。這將涉及到CLAM/15-15Ti異種鋼的焊接。本文采用TIG焊不填絲技術對CLAM/15-15Ti異種鋼進行焊接,分析了接頭熱處理前后的顯微組織與力學性能,開展了500℃長達1500 h的高溫時效實驗。主要結果如下:CLAM鋼熔合區(qū)出現(xiàn)連續(xù)的δ鐵素體,硬度較低,完全淬火區(qū)為馬氏體組織,不完全淬火區(qū)為細小的馬氏體和鐵素體混合組織,含有少量析出物;焊縫為馬氏體和少量鐵素體的混合組織,基本沒有析出物,硬度最高;15-15Ti不銹鋼側(cè)熱影響區(qū)為奧氏體組織,硬度最低。接頭拉伸斷裂于15-15Ti不銹鋼熱影響區(qū)。隨著熱處理溫度升高,CLAM鋼側(cè)硬度逐漸降低,熔合區(qū)δ鐵素體邊界M₂₃C₆6增多,完全淬火區(qū)和不完全淬火區(qū)晶界M...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 背景
    1.2 鉛基反應堆包殼材料研究現(xiàn)狀
        1.2.1 包殼材料的選擇
        1.2.2 包殼管加工與組裝
    1.3 奧氏體/鐵素體(馬氏體)異種鋼焊接的現(xiàn)狀
    1.4 研究目的與內(nèi)容
第2章 實驗方法及設備
    2.1 引言
    2.2 試驗材料
        2.2.1 成分及性能
        2.2.2 母材組織
    2.3 試驗設備與方法
        2.3.1 焊接設備
        2.3.2 焊接工藝
        2.3.3 焊后熱處理工藝
        2.3.4 高溫時效
    2.4 焊接接頭力學性能測試
        2.4.1 硬度測試
        2.4.2 拉伸測試
    2.5 組織物相測定與觀察方法
        2.5.1 X射線衍射(XRD)測試方法
        2.5.2 光學顯微鏡觀察方法
        2.5.3 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
        2.5.4 背散射電子衍射(EBSD)分析
        2.5.5 透射電子顯微鏡(TEM)分析
    2.6 本章小結
第3章 熱處理前后焊接接頭顯微組織與力學性能
    3.1 引言
    3.2 焊接接頭的宏觀形貌
    3.3 焊接接頭顯微組織
        3.3.1 焊態(tài)接頭顯微組織
        3.3.2 15-15Ti不銹鋼側(cè)熱影響區(qū)顯微組織
        3.3.3 熱處理后焊接接頭顯微組織
        3.3.4 CLAM鋼側(cè)熱影響區(qū)組織
        3.3.5 15-15Ti不銹鋼側(cè)熱影響區(qū)組織
    3.4 熱處理對力學性能的影響
        3.4.1 接頭的硬度分布
        3.4.2 接頭拉伸性能
    3.5 本章小結
第4章 時效對接頭顯微組織和力學性能的影響
    4.1 引言
    4.2 時效對接頭顯微組織的影響
        4.2.1 焊縫顯微組織
        4.2.2 CLAM鋼側(cè)熱影響區(qū)顯微組織
        4.2.3 15-15Ti不銹鋼側(cè)顯微組織
    4.3 時效對接頭力學性能的影響
        4.3.1 接頭硬度分布
        4.3.2 接頭拉伸性能
    4.4 本章小結
結論
展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
致謝



本文編號：4041296