Hastelloy N/Ti/Hastelloy N合金釬焊接頭的連接機理與高溫穩(wěn)定性研究
發(fā)布時間:2021-01-16 10:28
熔鹽堆是第四代核反應(yīng)堆6種候選堆型之一,也是中科院“未來先進核裂變能”科技專項的重要組成部分。Hastelloy N合金具有優(yōu)異的抗氟化鹽腐蝕性能,被選用于制造熔鹽反應(yīng)堆中熔鹽回路管道、堆芯容器及換熱器等結(jié)構(gòu)。研究Hastelloy N合金的連接對于熔鹽堆的發(fā)展具有很大的推動作用。本文利用純Ti釬料對Hastelloy N合金進行釬焊,采用SEM、EDS和TEM等手段研究了釬焊工藝參數(shù)和Ti箔厚度對接頭顯微組織和力學(xué)性能的影響;探討了接頭的顯微組織和力學(xué)性能之間的關(guān)系;初步揭示了采用純Ti釬料連接Hastelloy N合金的連接機理;通過對接頭進行長時間高溫?zé)崽幚?研究了接頭的高溫穩(wěn)定性。利用純Ti釬料釬焊Hastelloy N合金可獲得性能良好的接頭。采用0.127mm的純Ti釬料在1060℃保溫90min下接頭的性能最好,接頭組成為:釬縫中間的1區(qū)和靠近母材的2區(qū)。1區(qū)基體為NiTi,NiTi基體上分布有塊狀的Ni3Ti及大量的MoC顆粒,此外,釬縫中心區(qū)域還分布著Ti2C0.06顆粒和塊狀NiTi2;2區(qū)基體為Ni3Ti,其上彌散有TiC顆粒,靠近接頭界面處分布著Mo6Ni6C,...
【文章來源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
全球各國動力堆分布情況
第 1 章 緒論鉛冷快堆 (LFR),熔鹽堆 (MSR),超臨界水冷堆 (SCWR),鈉冷快堆 (VHTR)[4]。其中,熔鹽堆作為 6 種四代反應(yīng)堆堆型中唯一的采用液具有如下的優(yōu)勢[5-7]:首先,我國擁有全世界儲量最大的釷資源,熔作為燃料;其次,熔鹽堆一般建于地下,對自然災(zāi)害和人為破壞具有使出現(xiàn)意外事故,熔鹽堆的安全系統(tǒng)會控制含有燃料的熔鹽流入儲存應(yīng)中止;最后,熔鹽堆適合向小型化方向發(fā)展,符合核能未來發(fā)展的堆最早從美國的飛行器反應(yīng)堆試驗開始研究,它利用氧化鈹作為慢化53NaF-41ZrF4-6UF4(mol.%) 作為燃料,并利用液態(tài)鈉作為二次冷卻劑0℃[8]。在 20 世紀 60 年代,橡樹嶺國家試驗室在熔鹽堆研究中處于領(lǐng)鹽堆如圖 1-2 所示[9]。MSR 的管道、包殼和結(jié)構(gòu)組件均由 Hastelloy N 合墨充當(dāng)慢化劑,65LiF-30BeF2-5ZrF4-0.1UF4(mol.%) 作為燃料,F(xiàn)LiB;MSR 的工作溫度為 650℃[10]。但由于當(dāng)時冷戰(zhàn)需求大于能源需求,官方終止[11-12]。
材驗選用的 Hastelloy N 合金母材由齊齊哈爾北滿特殊鋼有限公司提供。y N 合金的成分,表 2-2 為 Hastelloy N 合金相關(guān)的物理及力學(xué)性能[31]。y N 合金典型微觀組織,主要由 Ni 基體和 MoC 析出相組成。表 2-1 Hastelloy N 合金成分 (wt.%)[31]Ni Mo Cr Fe Si 余量 17 7 4 0.5 表 2-2 Hastelloy N 合金的物理及力學(xué)性能[31]度m3熔點℃抗拉強度MPa屈服強度MPa楊氏3 1350 790 320
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2014年全球核電綜述[J]. 中國核工業(yè). 2015(03)
[2]碳化硅材料在核燃料元件中的應(yīng)用[J]. 劉榮正,劉馬林,邵友林,劉兵. 材料導(dǎo)報. 2015(01)
[3]YG6C硬質(zhì)合金與16Mn鋼的真空釬焊工藝研究[J]. 劉鑫,王海龍. 熱加工工藝. 2012(13)
[4]國際釬焊技術(shù)最新進展[J]. 熊華平,李紅,毛唯,李曉紅. 焊接學(xué)報. 2011(05)
[5]層疊Ni/Ti熱擴散形成金屬間化合物的規(guī)律[J]. 周勇,楊冠軍,吳限,李長久. 焊接學(xué)報. 2010(09)
[6]新概念熔鹽堆的固有安全性及相關(guān)關(guān)鍵問題研究[J]. 秋穗正,張大林,蘇光輝,田文喜. 原子能科學(xué)技術(shù). 2009(S1)
[7]Cf/SiC復(fù)合材料與Ti合金的AgCuTi-W復(fù)合釬焊[J]. 熊進輝,黃繼華,薛行雁,張華,趙興科,林國標. 航空材料學(xué)報. 2009(06)
[8]Cf/SiC復(fù)合材料與Ti合金的Ag-Cu-Ti-TiC復(fù)合釬焊[J]. 熊進輝,黃繼華,張華,趙興科,林國標. 中國有色金屬學(xué)報. 2009(06)
[9]C/SiC復(fù)合陶瓷與鈮合金的活性釬焊[J]. 陸艷杰,張小勇,楚建新,劉鑫,方針正. 稀有金屬. 2008(05)
[10]SiC陶瓷與Ti合金的(Ag-Cu-Ti)-W復(fù)合釬焊接頭組織結(jié)構(gòu)研究[J]. 林國標,黃繼華,張建綱,毛建英,李海剛. 材料工程. 2005(10)
博士論文
[1]Si對GH3535合金熱暴露后的組織和力學(xué)性能的影響[D]. 許周烽.中國科學(xué)院研究生院(上海應(yīng)用物理研究所) 2015
[2]中國新能源發(fā)展研究[D]. 張海龍.吉林大學(xué) 2014
碩士論文
[1]鈦合金/鋼異種金屬真空釬焊試驗研究[D]. 楊仲林.大連理工大學(xué) 2013
[2]核能安全發(fā)展的倫理研究[D]. 宋嘉穎.南京理工大學(xué) 2013
[3]鋁合金與不銹鋼的釬焊技術(shù)研究[D]. 尹小燕.江蘇科技大學(xué) 2012
本文編號:2980663
【文章來源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
全球各國動力堆分布情況
第 1 章 緒論鉛冷快堆 (LFR),熔鹽堆 (MSR),超臨界水冷堆 (SCWR),鈉冷快堆 (VHTR)[4]。其中,熔鹽堆作為 6 種四代反應(yīng)堆堆型中唯一的采用液具有如下的優(yōu)勢[5-7]:首先,我國擁有全世界儲量最大的釷資源,熔作為燃料;其次,熔鹽堆一般建于地下,對自然災(zāi)害和人為破壞具有使出現(xiàn)意外事故,熔鹽堆的安全系統(tǒng)會控制含有燃料的熔鹽流入儲存應(yīng)中止;最后,熔鹽堆適合向小型化方向發(fā)展,符合核能未來發(fā)展的堆最早從美國的飛行器反應(yīng)堆試驗開始研究,它利用氧化鈹作為慢化53NaF-41ZrF4-6UF4(mol.%) 作為燃料,并利用液態(tài)鈉作為二次冷卻劑0℃[8]。在 20 世紀 60 年代,橡樹嶺國家試驗室在熔鹽堆研究中處于領(lǐng)鹽堆如圖 1-2 所示[9]。MSR 的管道、包殼和結(jié)構(gòu)組件均由 Hastelloy N 合墨充當(dāng)慢化劑,65LiF-30BeF2-5ZrF4-0.1UF4(mol.%) 作為燃料,F(xiàn)LiB;MSR 的工作溫度為 650℃[10]。但由于當(dāng)時冷戰(zhàn)需求大于能源需求,官方終止[11-12]。
材驗選用的 Hastelloy N 合金母材由齊齊哈爾北滿特殊鋼有限公司提供。y N 合金的成分,表 2-2 為 Hastelloy N 合金相關(guān)的物理及力學(xué)性能[31]。y N 合金典型微觀組織,主要由 Ni 基體和 MoC 析出相組成。表 2-1 Hastelloy N 合金成分 (wt.%)[31]Ni Mo Cr Fe Si 余量 17 7 4 0.5 表 2-2 Hastelloy N 合金的物理及力學(xué)性能[31]度m3熔點℃抗拉強度MPa屈服強度MPa楊氏3 1350 790 320
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2014年全球核電綜述[J]. 中國核工業(yè). 2015(03)
[2]碳化硅材料在核燃料元件中的應(yīng)用[J]. 劉榮正,劉馬林,邵友林,劉兵. 材料導(dǎo)報. 2015(01)
[3]YG6C硬質(zhì)合金與16Mn鋼的真空釬焊工藝研究[J]. 劉鑫,王海龍. 熱加工工藝. 2012(13)
[4]國際釬焊技術(shù)最新進展[J]. 熊華平,李紅,毛唯,李曉紅. 焊接學(xué)報. 2011(05)
[5]層疊Ni/Ti熱擴散形成金屬間化合物的規(guī)律[J]. 周勇,楊冠軍,吳限,李長久. 焊接學(xué)報. 2010(09)
[6]新概念熔鹽堆的固有安全性及相關(guān)關(guān)鍵問題研究[J]. 秋穗正,張大林,蘇光輝,田文喜. 原子能科學(xué)技術(shù). 2009(S1)
[7]Cf/SiC復(fù)合材料與Ti合金的AgCuTi-W復(fù)合釬焊[J]. 熊進輝,黃繼華,薛行雁,張華,趙興科,林國標. 航空材料學(xué)報. 2009(06)
[8]Cf/SiC復(fù)合材料與Ti合金的Ag-Cu-Ti-TiC復(fù)合釬焊[J]. 熊進輝,黃繼華,張華,趙興科,林國標. 中國有色金屬學(xué)報. 2009(06)
[9]C/SiC復(fù)合陶瓷與鈮合金的活性釬焊[J]. 陸艷杰,張小勇,楚建新,劉鑫,方針正. 稀有金屬. 2008(05)
[10]SiC陶瓷與Ti合金的(Ag-Cu-Ti)-W復(fù)合釬焊接頭組織結(jié)構(gòu)研究[J]. 林國標,黃繼華,張建綱,毛建英,李海剛. 材料工程. 2005(10)
博士論文
[1]Si對GH3535合金熱暴露后的組織和力學(xué)性能的影響[D]. 許周烽.中國科學(xué)院研究生院(上海應(yīng)用物理研究所) 2015
[2]中國新能源發(fā)展研究[D]. 張海龍.吉林大學(xué) 2014
碩士論文
[1]鈦合金/鋼異種金屬真空釬焊試驗研究[D]. 楊仲林.大連理工大學(xué) 2013
[2]核能安全發(fā)展的倫理研究[D]. 宋嘉穎.南京理工大學(xué) 2013
[3]鋁合金與不銹鋼的釬焊技術(shù)研究[D]. 尹小燕.江蘇科技大學(xué) 2012
本文編號:2980663
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