核能是一種安全、清潔、高效的能源,發(fā)展核電將成為未來(lái)世界電力發(fā)展的主要趨勢(shì)。核電站關(guān)鍵設(shè)備及堆內(nèi)構(gòu)件在長(zhǎng)期運(yùn)行于高放射性高溫環(huán)境后,需進(jìn)行檢修及退役處理,為降低檢測(cè)和維修人員受輻照的風(fēng)險(xiǎn),相關(guān)檢修工作需要在水下進(jìn)行。水下激光加工由于具有熱輸入低、作用位置精確、可遠(yuǎn)程傳輸?shù)奶攸c(diǎn),在核電領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。概述了水下激光焊接、沖擊強(qiáng)化、切割等水下激光加工技術(shù)的原理及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,重點(diǎn)介紹了激光加工技術(shù)在核電水下維修領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀,同時(shí)對(duì)該技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討。 

【文章來(lái)源】：電焊機(jī). 2020,50(07)

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

水簾式水下激光填絲焊裝置[7]

針對(duì)壓力容器安全端接管焊縫易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的問(wèn)題，日本東芝公司（Toshiba）使用水下激光堆焊耐蝕層的方法對(duì)焊縫及熱影響區(qū)進(jìn)行強(qiáng)化[18]。研究人員使用鎳基焊材分別對(duì)600合金及304L不銹鋼進(jìn)行表面堆焊，結(jié)果表明，堆焊層顯著提高了材料的耐應(yīng)力腐蝕性能。隨后，東芝公司對(duì)壓力容器管道內(nèi)壁進(jìn)行了水下激光堆焊試驗(yàn)，獲得了成形良好的全位置堆焊層，堆焊裝置及堆焊層形貌如圖2所示。此外，日本石川化成重工業(yè)公司（IHI）進(jìn)行了核電站高放射性容器內(nèi)部的遠(yuǎn)程檢修工作[19-20]，開(kāi)發(fā)了專用的水下遙控監(jiān)測(cè)和激光焊接機(jī)器人，使用水下激光焊方法進(jìn)行了SUS304不銹鋼的填絲焊接，得到的焊縫力學(xué)性能良好，與大氣環(huán)境下的焊接接頭性能相近。

激光表面沖擊強(qiáng)化由于可改變材料表面應(yīng)力狀態(tài)，對(duì)材料應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂能起到較好的抑制作用[21]。水下激光沖擊強(qiáng)化原理如圖3所示，當(dāng)納秒激光作用于水下工件表面時(shí)，表面材料吸收激光能量從而產(chǎn)生等離子體。此時(shí)，工件上方的水介質(zhì)作為天然約束層對(duì)等離子體的爆發(fā)性膨脹產(chǎn)生約束作用，金屬材料表面受到等離子體沖擊產(chǎn)生強(qiáng)烈的塑性變形，并出現(xiàn)壓應(yīng)力層，顯著提高材料的表面硬度及耐磨、耐蝕性[22]。2.2 水下激光沖擊強(qiáng)化的研究及應(yīng)用

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]金屬材料加工工藝中激光技術(shù)的應(yīng)用[J]. 陳旭陽(yáng).  中國(guó)高新科技. 2019(11)
[2]局部干法水下焊接技術(shù)的發(fā)展[J]. 韓雷剛,鐘啟明,陳國(guó)棟,張芩,王振民.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(07)
[3]激光沖擊強(qiáng)化層數(shù)對(duì)6061-T6鋁合金抗腐蝕性能的影響[J]. 魯金忠,周婉婷,張圣洋,邵亦鍇,王長(zhǎng)雨,羅開(kāi)玉.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(03)
[4]水下切割研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王儉辛,朱青,黎文航,施佳慧,范太坤.  江蘇科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[5]激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 吳嘉俊,趙吉賓,喬紅超,陸瑩,孫博宇,胡太友,張旖諾.  光電工程. 2018(02)
[6]光纖激光水下切割1mm厚304不銹鋼的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李倩,孫桂芳,盧軼,張永康.  中國(guó)激光. 2016(06)
[7]不銹鋼水下激光焊接焊縫成形與力學(xué)性能[J]. 姚杞,羅震,李洋,段瑞,黃尊月.  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
[8]水下50m激光切割30mm厚鋼板特性[J]. 王威,檀財(cái)旺,徐良,王旭友,林尚揚(yáng).  焊接學(xué)報(bào). 2015(01)
[9]淺談水下激光焊自動(dòng)化修復(fù)工藝[J]. 曹海春.  中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2014(11)
[10]水下焊接技術(shù)的研究發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 周利,劉一搏,郭寧,袁新,馮吉才.  電焊機(jī). 2012(11)

博士論文
[1]核電廠檢修局部干法自動(dòng)水下焊接技術(shù)研究[D]. 朱加雷.北京化工大學(xué) 2010

碩士論文
[1]不銹鋼水下激光焊接研究[D]. 姚杞.天津大學(xué) 2014
[2]局部干法水下焊接工藝及焊縫質(zhì)量研究[D]. 陳建平.南昌大學(xué) 2013
[3]激光水下切割不銹鋼的試驗(yàn)研究[D]. 朱華.江蘇大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3132424