核電蒸汽發(fā)生器690合金管激光表面改性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-09 02:59
Inconel690合金作為壓水堆蒸汽發(fā)生器傳熱管的主要材料已經(jīng)有30多年的歷史,并且已經(jīng)體現(xiàn)出其高溫下耐晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕的優(yōu)點(diǎn)。但是當(dāng)溶液的溫度和濃度較高時(shí),耐蝕性變差,并且在國(guó)外也已經(jīng)有少量這種材質(zhì)的傳熱管出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕開裂問(wèn)題。由于流致振動(dòng)造成傳熱管與支撐板之間微動(dòng)磨損,使得Inconel690合金的耐磨性能并不理想。本文采用3500W CO2 slab(DC035)激光器和3000W(DISTA-3000)半導(dǎo)體激光器對(duì)Inconel690合金管進(jìn)行表面改性,主要工藝包括Inconel690合金管表面激光熔凝之后進(jìn)行時(shí)效熱處理、激光熔凝同時(shí)輔助氮?dú)膺M(jìn)行氮化處理和激光表面熔凝同步Cr粉末合金化,并結(jié)合掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀(EDS)、X射線衍射(XRD)等手段對(duì)改性后的Inconel690合金的微觀組織形貌、成分及物相進(jìn)行分析。利用電化學(xué)工作站測(cè)量出極化曲線來(lái)表征Inconel690合金的耐蝕性,利用顯微硬度計(jì)測(cè)量硬度分布。結(jié)果表明:三種工藝處理后的試樣熔凝層均具有較高冶金質(zhì)量且無(wú)裂紋、氣孔等缺陷,表面光澤,表面粗糙度低、較為平整,熔凝厚度隨著激光功率的增加而增加,熔凝...
【文章來(lái)源】:北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 國(guó)內(nèi)外蒸汽發(fā)生器傳熱管研究現(xiàn)狀
1.3 激光表面工程
1.4 腐蝕形式及電化學(xué)方法
1.5 本文研究的目的和主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
2.2.1 激光加工系統(tǒng)
2.2.2 激光表面處理過(guò)程
2.2.3 熱處理設(shè)備
2.3 樣品檢測(cè)分析設(shè)備
2.3.1 光學(xué)顯微鏡
2.3.2 掃描電鏡
2.3.3 X射線衍射分析
2.4 性能評(píng)價(jià)
2.4.1 顯微硬度測(cè)試
2.4.2 電化學(xué)腐蝕性能測(cè)試
第3章 激光熔凝對(duì)Inconel 690合金組織和性能的影響
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論
3.3.1 組織形貌分析
3.3.2 耐蝕性分析
3.3.3 顯微硬度分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 激光熔凝氮化對(duì)Inconel 690合金組織和性能的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論
4.3.1 組織形貌分析
4.3.2 耐蝕性分析
4.3.3 顯微硬度分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 激光Cr合金化對(duì)Inconel 690合金組織和性能的影響
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論
5.3.1 組織形貌分析
5.3.2 耐蝕性分析
5.3.3 顯微硬度分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鍍鉻Inconel690合金管激光熔凝層中Cr的擴(kuò)散行為[J]. 鄧化凌,陳清偉,楊膠溪. 金屬熱處理. 2012(11)
[2]Effects of Surface State and Applied Stress on Stress Corrosion Cracking of Alloy 690TT in Lead-containing Caustic Solution[J]. Zhiming Zhang, Jianqiu Wang , En-Hou Han and Wei Ke State Key Laboratory for Corrosion and Protection, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China. Journal of Materials Science & Technology. 2012(09)
[3]熱處理對(duì)690合金腐蝕性能影響[J]. 喬培鵬,張樂福,徐雪蓮,蔡志剛,馬明娟. 核科學(xué)與工程. 2010(03)
[4]激光表面改性及其應(yīng)用[J]. 宋立平. 物理與工程. 2010(04)
[5]690合金材料的微動(dòng)磨損特性研究[J]. 周前國(guó). 機(jī)械. 2010(03)
[6]面向核設(shè)施晶間應(yīng)力腐蝕的高Cr含量Inconel 690激光熔覆研究[J]. 董長(zhǎng)勝,鐘敏霖,郝倩,張紅軍,馬明星. 中國(guó)激光. 2009(12)
[7]固溶處理對(duì)Inconel 690合金組織和力學(xué)性能的影響[J]. 豐涵,宋志剛,鄭文杰,陳斌,季祥民. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2009(03)
[8]激光強(qiáng)化滲氮過(guò)程的數(shù)值模型及分析[J]. 曹麗琴,軒福貞,王正東,涂善東. 中國(guó)激光. 2008(08)
[9]激光表面改性[J]. 肖紅軍,彭云,馬成勇,田志凌. 表面技術(shù). 2005(05)
[10]晶粒取向?qū)︽嚮辖餓nconel690離子滲氮速率的影響[J]. 何歡,董闖,THIERRY Czerwiec,HENRI Michel. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2004(06)
本文編號(hào):3484491
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【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 國(guó)內(nèi)外蒸汽發(fā)生器傳熱管研究現(xiàn)狀
1.3 激光表面工程
1.4 腐蝕形式及電化學(xué)方法
1.5 本文研究的目的和主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
2.2.1 激光加工系統(tǒng)
2.2.2 激光表面處理過(guò)程
2.2.3 熱處理設(shè)備
2.3 樣品檢測(cè)分析設(shè)備
2.3.1 光學(xué)顯微鏡
2.3.2 掃描電鏡
2.3.3 X射線衍射分析
2.4 性能評(píng)價(jià)
2.4.1 顯微硬度測(cè)試
2.4.2 電化學(xué)腐蝕性能測(cè)試
第3章 激光熔凝對(duì)Inconel 690合金組織和性能的影響
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論
3.3.1 組織形貌分析
3.3.2 耐蝕性分析
3.3.3 顯微硬度分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 激光熔凝氮化對(duì)Inconel 690合金組織和性能的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論
4.3.1 組織形貌分析
4.3.2 耐蝕性分析
4.3.3 顯微硬度分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 激光Cr合金化對(duì)Inconel 690合金組織和性能的影響
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論
5.3.1 組織形貌分析
5.3.2 耐蝕性分析
5.3.3 顯微硬度分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鍍鉻Inconel690合金管激光熔凝層中Cr的擴(kuò)散行為[J]. 鄧化凌,陳清偉,楊膠溪. 金屬熱處理. 2012(11)
[2]Effects of Surface State and Applied Stress on Stress Corrosion Cracking of Alloy 690TT in Lead-containing Caustic Solution[J]. Zhiming Zhang, Jianqiu Wang , En-Hou Han and Wei Ke State Key Laboratory for Corrosion and Protection, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China. Journal of Materials Science & Technology. 2012(09)
[3]熱處理對(duì)690合金腐蝕性能影響[J]. 喬培鵬,張樂福,徐雪蓮,蔡志剛,馬明娟. 核科學(xué)與工程. 2010(03)
[4]激光表面改性及其應(yīng)用[J]. 宋立平. 物理與工程. 2010(04)
[5]690合金材料的微動(dòng)磨損特性研究[J]. 周前國(guó). 機(jī)械. 2010(03)
[6]面向核設(shè)施晶間應(yīng)力腐蝕的高Cr含量Inconel 690激光熔覆研究[J]. 董長(zhǎng)勝,鐘敏霖,郝倩,張紅軍,馬明星. 中國(guó)激光. 2009(12)
[7]固溶處理對(duì)Inconel 690合金組織和力學(xué)性能的影響[J]. 豐涵,宋志剛,鄭文杰,陳斌,季祥民. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2009(03)
[8]激光強(qiáng)化滲氮過(guò)程的數(shù)值模型及分析[J]. 曹麗琴,軒福貞,王正東,涂善東. 中國(guó)激光. 2008(08)
[9]激光表面改性[J]. 肖紅軍,彭云,馬成勇,田志凌. 表面技術(shù). 2005(05)
[10]晶粒取向?qū)︽嚮辖餓nconel690離子滲氮速率的影響[J]. 何歡,董闖,THIERRY Czerwiec,HENRI Michel. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2004(06)
本文編號(hào):3484491
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