纳米镍粉在钛合金-不锈钢扩散焊接中的应用

采用恒温恒压扩散焊、相变超塑性扩散焊、冲击加压扩散焊对直接对焊和加纳米镍粉中间层的钛合金-不锈钢焊接接头进行了研究。测试了接头强度,并进行了断口形貌观察和组织分析,结果表明：3种试验方法中,恒温恒压扩散焊所得接头强度较小,而冲击加压扩散焊所得接头强度较高;直接扩散焊时,接头上两种基体材料之间的互扩散程度很大程度上影响了钛合金-不锈钢接头的强度;采用纳米镍粉作中间层能形成强度较高的接头,达到了213MPa、但纳米镍粉的致密度不够高,接头的强度在很大程度上受到了限制。     

钛合金/不锈钢钎焊接头的组织特征

采用金相显微镜，电子显微镜，X射线能谱仪、显微硬度、力学试验等检测手段，对TA17钛合金／Ag95CuNiLi／0Cr18Ni10Ti不锈钢钎焊接头的组织特征进行了分析、结果表明：钎缝中不锈钢／钎料一侧，形成了三层金属间化合物钎缝组织：在钛合金／钎料一侧，形成两个组织区域：同时，银沿钛合金晶间扩散；在凝固钎焊接头的钎缝中，靠近不锈钢一侧出现了Ti、Cu的富集；靠近钛合金一侧Cu原子的含量明显升高，钎缝中心区基本上是纯银；钎缝中除不锈钢／钎料扩散层外，其他各微区的显微硬度并没有增加；从钎缝断口分析也证明钎缝中靠近不锈钢一侧是接头最薄弱的位置。     

方家山核电不锈钢覆面安装与焊接技术

方家山核电建设不锈钢覆面施工备受关注。在对奥氏体不锈钢焊接、不锈钢覆面施工主要问题认真分析的基础上,从焊接工艺及操作规范、施工工序优化、焊接变形应力的控制、施工过程的清洁度控制、安装精度控制、无损检测优化、成品保护等方面采取积极的技术措施,并对安装方法和技术方案进行了改进和创新,不锈钢覆面的安装质量得到提高;同时作为业主,协调相关单位对EPC模式下质量监督和过程控制的方法和模式进行了探索,并有效促进了各方质量管理意识的统一,有效促进了方家山不锈钢覆面的施工质量的稳步提升。方家山核电不锈钢覆面施工质量和管理经验得到了各方的高度认可。     

316不锈钢激光焊接中离焦量对热裂纹的影响

采用最大平均功率为500 W的脉冲激光焊机开展了316不锈钢焊接试验,通过测试表面形貌、微观组织、显微硬度及能谱（EDS）等,分析了离焦量对焊缝组织和热裂纹的影响。研究结果表明,在其他焊接参数不变的条件下,离焦量增大时焊缝组织逐渐细化和致密,热裂纹倾向性逐渐减小。焊缝熔深和熔宽均随离焦量的增大而减小,但宽深比增大,当宽深比大于7.5时焊接热裂纹彻底消失。增大离焦量改变了激光能量的分布状态,导致焊缝凝固过程中S、P等元素向熔池表面偏析,消除了焊缝凝固后期液膜及低熔点组织的不利影响,有效控制了脉冲激光焊接316不锈钢热裂纹的产生。     

重复焊接对304不锈钢热影响区组织与性能的影响

采用自动钨极氩弧焊接（GTAW）工艺设计刚性约束坡口,制备了304不锈钢1次焊接和1~5次试样。采用光学显微镜、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）与电子背散射衍射（EBSD）技术对重复焊接试样的热影响区（HAZ）显微组织进行观察分析,并开展室温拉伸性能测试,研究重复焊接对显微组织与力学性能的影响。结果表明,重复焊接试样的HAZ显微组织主要由奥氏体和条状δ铁素体组成,随着重复焊接次数增加,HAZ奥氏体晶粒尺寸呈长大趋势,δ铁素体含量先减少后增加,组织择优取向由<101>转变为<111>,局域取向差逐渐增大;晶粒尺寸是影响抗拉强度和延伸率变化的主要原因,加工硬化致使试样屈服强度逐渐增加。      

超级奥氏体不锈钢UNS08367的焊接性能

近年来,超级奥氏体不锈钢凭借其优异的耐C L-腐蚀性能被广泛应用。文章通过对UNS08367全焊缝金属的拉伸试验以及对焊缝及热影响区的冲击试验,分析焊接对UNS08367力学性能的影响;通过对U NS08367焊缝及热影响区焊态以及固熔处理态耐点蚀和耐缝隙腐蚀试验,分析焊接对UNS08367耐腐蚀性能的影响。     

秦山核电二期扩建工程不锈钢厚壁管的焊接施工技术

从焊前准备、产品焊接以及焊接过程中焊接应力、焊接变形的控制等方面,系统地介绍了秦山核电二期扩建工程不锈钢厚壁管的焊接技术。针对安装过程中出现的各类影响焊接质量的主要因素进行了系统的分析,提出解决焊接变形、错边变形、加工坡口不均匀等质量问题的办法,采用合理的焊接顺序、焊接见证件管理技术及模拟焊接技术和局部挖补促进应力分布,可有效保证焊接质量,从而更好地促进厚壁管焊接技术的发展。     

不锈钢表面包埋渗铝-热氧化处理制备氧化铝膜及其对氢渗透的影响

研究了一种在不锈钢(00Cr17Ni14Mo2和1Cr18Ni9Ti)表面渗铝,形成富铝表层,再原位氧化生长Al2O3膜层的防氚渗透新材料技术,用氢来模拟氘、氚在材料中的渗透行为.分析了渗铝表层的形貌、结构以及渗铝层的成分分布.结果表明渗铝层呈致密结晶组织,主要由FeAl相组成;渗层呈多层结构,外层约25 μm,过渡层约5 μm和内层约30 μm,各亚层间及渗层与基体间结合紧密,无裂缝;渗铝表层铝浓度较高(>30%), 这为进一步原位热氧化生长Al2O3膜提供了保证.采用XRD、S-570SEM/EDS和SPM分析了Al2O3膜的相结构和表面形貌,采用IRSE-1红外椭圆偏振仪测定Al2O3膜厚.结果表明渗铝层发生选择性氧化,在表面生成均匀、致密Al2O3膜,在900 ℃、约3 Pa氧气环境中氧化2 h所生长的膜的厚度约为0.6 μm.将氧化后的样品放入1台超高真空吸放氢测试系统中进行渗氢处理,并用前向弹性反冲(ERD)对渗氢样品进行分析测试.结果表明沿着膜层深度方向,氢原子浓度急剧降低,在深度0.2 μm处,原子浓度趋于平衡,原子百分比浓度约保持为0.007%,与不锈钢基体化学组成中的氢原子含量相近,表明从薄膜层0.2 μm起,氢原子难以渗透进去,这说明本研究所制备的Al2O3膜层具有良好的防氢渗透效果.     

不锈钢与铌合金电子束自钎焊焊缝的抗拉强度

不锈钢与铌合金的熔点、线膨胀系数、电磁性等相差很大,而且不锈钢元素在据中的溶解度很小,焊接时在焊缝内易形成一系列低熔点脆性化合物,影响焊缝的抗拉强度。本文对电子束自钎焊方法焊接的Nb-1Zr合金和1Cr18Ni9不锈钢焊接试样拉伸性能进行测试。     

强流辐照对钛合金表面形貌及成分的影响

用强流脉冲离子束技术对钛合金进行了表面轰击,利用原子力显微镜(AFM)在微观尺度上对离子束诱发的表面形貌进行了分析.结果表明,在单脉冲能量密度为～1.44 J/cm2,1次辐照表面开始熔化,5次辐照,轰击表面形成密度较大的块状熔坑,高度差较原始表面增长了约200 nm.用能量色散的特征X射线谱(XEDS)分析了辐照表面...     

U-Mo合金与Zr-4合金的扩散层性质研究

本文对U-Mo合金与Zr-4合金的扩散层性质进行了研究。三明治结构的U-Mo/Zr-4扩散偶在760~800℃下包覆热轧后,保温10~66 h。采用扫描电子显微镜(SEM)分析了扩散层的形貌和厚度,采用波谱仪(WDS)分析了各元素在扩散区内的分布情况,采用X射线衍射仪(XRD)测定了扩散层的相组成。分析结果表明,即使在800℃的高温下,U-Mo/Zr-4的扩散程度依然微弱,表现出良好的相容性;U-Mo/Zr的扩散层中间出现裂纹,裂纹两侧的扩散层相组成明显不同,靠近U-Mo侧为富Mo相,其主要是以化合物ZrMo_2为基的固溶体;靠近Zr-4侧的为富Zr相,其主要是以化合物UZr_2为基的固溶体;裂纹认为是由U和Zr不等量的原子交换所造成的。     

Effect of Solute Titanium on Void Swelling in 316 Stainless Steel

To investigate the solute Ti effect on void swelling in stainless steels, the well-annealed 316 stainless steels modified with various amounts of Ti were electron-irradiated in a high voltage electron microscope (HVEM). It was found that the swelling decreased dramatically with increasing Ti content up to 0.25w/0. This strong dependence of swelling on Ti content arises mainly from the changes in void number density, although the void growth rate also decreases with increase in Ti content. The dependence of the void number density on Ti content is interpreted in terms of the vacancy trapping effect of Ti, which decreases the steady state free vacancy concentration and results in the effective suppression of the void nucleation rate.     

S22合金钢的氘扩散渗透行为

在分别采用光学显微镜和辉光放电光谱仪获得S22合金钢的金相显微组织和元素成分的基础上,利用已经过氘渗透速率定量标定的渗透实验装置,研究了S22合金钢在400~600℃下的氘扩散渗透行为,得到了氘在S22合金钢中的渗透率和扩散系数。对比分析了500℃时纯D2和He+1%D2下S22合金钢的氘渗透数据,结果表明,随氘分压的降低,氘在S22合金钢中的扩散渗透孕育期增加,氘渗透速率降低,但即使在较低氘分压下依然有氘渗透现象。该结果可为高温气冷堆、快堆等先进反应堆在使用S22合金钢时进行必要的氚渗透防护及其安全分析提供理论与数据支持。     

氢对Ti-4Al-2V钛合金疲劳寿命的影响

采用变截面薄板试样,研究了4种氢含量对Ti-4Al-2V钛合金疲劳寿命的影响。研究结果表明:当拉伸疲劳载荷Dσ大于550MPa时,充氢材料的疲劳寿命高于自然含氢量的材料;在高的Dσ下,含氢量在116~280μg·g-1范围内变化时,对Ti-4Al-2V的寿命影响较小;Dσ降低后,氢含量越高,疲劳寿命越低,同时,Dσ的大小会影响疲劳裂纹的萌生位置。可以认为:材料中固溶氢和氢化物对驻留滑移带(PSB)的影响降低了充氢试样的疲劳裂纹萌生寿命,而高含氢量的Ti-4Al-2V材料在裂纹尖端,通过应力诱导析出氢化物,使裂纹扩展寿命降低。     

HFETR堆芯不锈钢反射层的研究

用快中子分出截面法估算了不锈钢棒对压力容器处快中子注量率的减弱程度,用二维多群粒子输运程序ＤＯＴ３．５计算了不锈钢棒的γ释热,计算了高通量工程试验堆（ＨＦＥＴＲ）设计工况和目前运行工况下不锈钢壁面温度和中心温度,对承重栅板的安全性进行了讨论,分析了不锈钢棒对堆芯的性能影响。结果表明,用不锈钢代替铝棒作最外层反射层,堆芯安全性能不变,压力容器处快中子注量率被大幅度降低。     

U-Mo合金与Nb的互扩散行为

采用包覆热轧法制备U-Mo/Nb固相复合扩散偶，在760℃下对U-Mo/Nb固相复合扩散偶进行不同时间（3～15h）的扩散热处理，得到了不同厚度的扩散层。对热处理时间与扩散层厚度间的关系进行了线性拟合，观察到扩散层生长起初具有一段孕育期。对热处理后扩散层进行了SEM分析和EDS分析，初步讨论了扩散偶长时间热处理后靠近U-Mo合金一侧出现裂纹的原因。对扩散偶热处理后扩散组元分布进行了深入分析，观察到长时间的热处理扩散层厚度的增加只是U元素在Nb基体中的均匀化过程。     

氢对钛合金对接焊缝气孔及抗拉性能的影响

氢脆问题在钛合金使用中一直是一个被广泛关注的问题。开展了氢对钛合金焊缝影响的试验研究,实验中试验件采用对接,通过人工渗氢,预制不同的氢含量,将含氢试验件管材采用钨极氩弧焊焊接,开展了氢对钛合金对接焊工艺和性能影响的试验。经无损检测X射线检验表明,渗氢焊件焊缝中气孔较多,证明氢导致焊缝产生气孔;渗氢后对接焊缝中氢含量熔区小于热影响区,母材含量高于热影响区;拉伸试验焊接试验件均断在母材,未渗氢母材抗拉力约是渗氢试验件的五倍,渗氢试验件抗拉力受氢的影响明显。     

304不锈钢的单轴棘轮变形与失效行为研究

对304不锈钢在室温下进行了单轴应变控制下的应变棘轮变形与失效以及低周疲劳试验研究,系统地揭示了材料在循环过程中的材料变形与失效行为。研究表明：材料的应变棘轮变形与失效既不同于单轴拉伸,也不同于相同应变幅值下的对称应变循环加载时的变形与失效,而是强烈地依赖于应变幅值与每一循环周次在最大拉应变处的应变增加量。观察到了一些有意义的结果,