激光成形修复Inconel 625合金的工艺特性和组织研究

对激光成形修复Inconel 625合金的工艺特性以及不同区域的组织进行了研究。结果表明:激光成形修复Inconed625合金的工艺范围较宽;激光功率主要影响单道修复层的宽度;扫描速度对单道修复层的尺寸影响较为显著,而送粉率的影响较小。基材的相组成包括γ(Ni-Cr)基体相、大尺寸(约10μm)块状MC型碳化物(M为Nb和Ti)、沿晶界析出的小尺寸(约0.5μm)块状MC型碳化物以及不规则形状的Laves相。修复区组织为呈外延生长的柱状枝晶,相组成为γ基体相、沿枝晶界析出的Laves相以及少量MC型碳化物。层与层界面处Laves相析出急剧增加形成层间过渡区。     

等温热处理对U-2Nb合金力学性能的影响研究

采用光学显微镜、扫描电镜、拉伸、压缩实验等分析测试方法,系统地研究了U-2Nb合金450℃~635℃的等温相变过程及其对应的力学性能变化,对结构与性能的关联做了分析总结。结果表明U-2Nb合金在550℃-635℃的等温热处理过程中存在两类特征鲜明的显微组织样貌,影响它们力学性能的主要因素是针状组织或者胞状组织的片层间距,受温度与时间的共同影响。片层间距主要取决于其形成温度,温度越高,片层间距越大,强度随之降低,塑性随之提升,等温时间与片层间距呈正相关。这一温区内获得的最好综合性能为延伸率22%,断面收缩率27.4%,抗拉强度875Mpa,屈服强度410Mpa。在450℃~500℃进行淬火并回火的样品主要形貌特征为针状马氏体与回火形成的团状组织共存状态,影响其力学性能的主要因素可能是针状马氏体的织构与回火生成的颗粒状组织的分布与大小,其整体强度高,均在1000Mpa以上,塑性差,延伸率与断面收缩率均在5%以内。等温温度对其强度的影响相对塑性更大,延长等温时间对其塑性有微弱改善。     

核用镍基焊缝缺陷控制与焊材研制

镍基焊材在核电主设备制备中有着重要的应用,镍基焊材的性能很大程度上决定了核电设备的服役寿命。通过分析镍基焊缝金属焊接过程中常出现的失塑裂纹和点状夹杂两类焊接缺陷,设计并制备了不同Nb、Mo含量的镍基合金焊丝。结果表明,Ti会促进镍基焊缝金属中点状夹杂的出现;随着Nb、Mo含量的增加,镍基合金焊缝金属的室温强度逐渐增加,且焊缝金属的塑性得到大幅提升。Nb、Mo元素的添加,有效地改善了镍基焊缝金属中失塑裂纹与点状夹杂缺陷。通过调整成分获得了满足核电主设备使用要求的镍基合金焊丝。     

Nb含量对NiCrFe-7焊缝金属组织、缺陷和力学性能的影响

采用相图计算、焊材设计、焊材制备、现场焊接和焊缝金属解剖的方法,研究Nb含量对Ni Cr Fe-7焊缝金属组织、缺陷和力学性能的影响.结果表明,随焊缝金属中Nb含量增加,焊缝金属晶内MX(M=Nb,Ti,X=C,N)析出相增加,晶界M23C6(M=Cr,Fe)的初始析出温度降低,晶界M23C6析出相减少,且M23C6由多列连续分布转变为单列离散分布;焊缝金属中的高温失延裂纹(ductility-dip-cracking,DDC)的数量和尺寸减少;焊缝金属的强度、塑性和弯曲性能显著提高.     

18MnSiCr超高强钢焊接材料及焊后热处理研究

通过试制两种w(Mn)/w(Si)=3的超高强钢,分析了S元素对该超高强钢力学性能的影响。分别采用高强焊条和焊丝进行焊接试验,通过金相、硬度、冲击、拉伸试验分析了两种不同焊材成分对焊接接头力学性能的影响。试验结果表明,采用S含量较低的超高强钢,匹配低Cr高强焊丝,焊后进行适当的低温热处理,可获得综合性能优良的焊接接头。     

C-276合金冷金属过渡焊接焊缝熔敷金属耐蚀性研究

摘要：C-276合金在氧化性和非氧化性酸中都具有很好的耐腐蚀性,所以在精对苯二甲酸（PTA）装置中应用较多。在化工容器设计时,虽然没有明确规定哪些场合使用复合板或堆焊,但是,考虑到堆焊层是铸造枝晶状奥氏体组织,复合板是轧制孪晶奥氏体组织,而且堆焊的热过程比复合的热过程复杂。以C-276钢板为参考,研究了c-276合金冷金属过渡（CMT）焊接焊缝熔敷金属的耐蚀性,供盯A装置制造厂参考。     

U-2Nb合金等温相转变动力学

讨论了U-2Nb合金的等温转变动力学行为。通过金相定量测量，构建了其宏观动力学曲线，即时间-温度-相转变（TTT）曲线。对比之前在类似合金上的工作，发现了较大的差异。该差异主要归因于2种不同的相转变机制，即单析出反应和不连续析出反应，它们分别在较高温度（550~647 ℃）和较低温度范围（450~550 ℃）下发生。此外，讨论了通过单析出反应进行的针状α析出物在其长度方向上的生长速率。最后，运用Zener-Hillert 模型模拟了单析出反应受扩散控制时的生长速率并与实验数据进行了对比。     

回火温度对42CrMo钢冲击韧性的影响

以核电站环形起重机用42CrMo耐热钢为研究对象,分析了显做组织中碳化物形貌和分布随回火温度的变化及其对冲击韧性的影响.结果表明,42CrMo钢经水淬后在500—650℃区间回火,显微组织均为回火索氏体.随回火温度上升,-12℃冲击功先增加后减小;经500和530℃回火后,片状碳化物不均匀分布于原马氏体板条界上,冲击功分别为26和44 J;600℃回火后碳化物呈颗粒状弥散分布,冲击功达到峰值104 J;600℃以上回火,颗粒状碳化物明显粗化,冲击功下降.碳化物的形貌和分布是影响42CrMo钢冲击性能的关键因素.     

Ti添加对U-5.7Nb-xTi合金相结构和力学性能的影响

由于拥有优秀的综合力学性能和抗腐蚀性能,淬火态U-5.7Nb (质量分数,%) 合金是核工业领域重要的结构材料。为了提升其较低的屈服强度,本文通过电弧熔炼制备了不同Ti含量的U-5.7Nb-xTi系列合金样品,并对其相组织结构和力学性能的演化规律进行了研究。随着Ti含量的上升,淬火态U-5.7Nb-xTi合金内首先会在α″相中形成γ0相,随后完全转化为γ0相,当Ti含量进一步上升至1.8% (质量分数) 时整个材料表现出高温奥氏体的体心立方相。将Ti等原子换算为平衡铌浓度Nbeq后,各相成分的边界与U-Nb合金十分吻合。与此同时,U-5.7Nb-xTi合金的硬度随着总合金含量的上升其硬度先下降后上升。通过分析U合金马氏体相变机制及金属材料固溶强化理论,发现U合金的相结构和力学行为分别由高温母相的屈服强度和马氏体相的孪晶能所决定。由于Ti和Nb的原子半径和体模量等物理参量非常相近,导致两者在对母相的固溶强化和对马氏体相孪晶能的贡献相当,进而使得Ti可以等原子替换Nb而对相结构和力学性能的影响较小。根据相同的物理机制,U-Nb-X三元合金（或更多元合金）可通过分析合金元素X的原子半径和体模量等物理参量,较为准确地预测不同X元素添加量对相结构和力学性能的影响,这为U-5.7Nb合金的进一步强化设计提供了理论依据和指导。     

一种核电核岛主设备用镍基焊丝的研制

通过试验分析了核电核岛主设备用镍基焊丝中各元素对焊丝和焊缝熔敷金属性能的影响.结果表明,随着焊丝中Al,Ti,Mn,Nb元素含量的增加,焊丝的强度、硬度及焊缝金属的抗拉强度增加;随着焊丝中Al,Ti,Nb元素含量的增加,室温焊缝熔敷金属的冲击吸收功增加;随着焊丝中Mn元素含量的增加,焊缝熔敷金属的冲击吸收功降低.通过调整焊丝成分得到了符合核电核岛主设备使用要求的焊缝熔敷金属.