钨在不同损伤程度氦离子辐照后的力学性能变化

采用不同能量和束流的氦离子对再结晶钨表面进行辐照试验，对辐照损伤分别为0.2,0.5,1.0 dpa下钨的微观形貌进行观察，并采用不同半径(1,5,10μm)球形压头对其进行纳米压痕试验，获得压痕应力-应变曲线，探究其力学性能的变化及原因。结果表明：不同损伤程度辐照后钨表面损伤层的厚度为554～558 nm;随着辐照损伤程度的加剧，钨中位错环密度明显增大；辐照后钨的压痕应力-应变曲线均未出现突跳现象，且随着辐照损伤程度的增加，屈服强度提高，压痕弹性模量基本保持不变，辐照后产生的位错环缺陷是引起钨力学性能发生变化的直接原因；钨的力学性能具有压痕尺寸效应，压头半径越小，钨的屈服强度越高，未辐照钨的压痕应力-应变曲线出现突跳现象时的压痕应力越大。     

激光粉末床熔化钨-5%碳化钽的成形与裂纹控制

为了解决激光粉末床熔化技术制备的钨材料中存在的裂纹问题,本文提出了一种通过原位反应形成亚微米尺度亚结构强化相的强化方式减少钨中裂纹的新思路。采用激光粉末床熔化技术成功制备了钨-5%(质量分数)碳化钽低合金钨块体,通过调整激光参数,钨-5%碳化钽块体的孔洞明显减少,裂纹密度相较纯钨显著降低。在钨-碳化钽中形成了大量形状不规则的亚微米级尺度的亚结构,通过微观组织分析在合金中发现了于增材制造原位反应过程中形成的碳化钨相,这些碳化钨相主要聚集于亚结构的胞壁处。钨-碳化钽的显微硬度(666 HV)较纯钨(400 HV)提高了约50%,证明在添加碳化钽后材料的本征强度得到了显著提高。     

增材方向对激光粉末床熔融钨材料抗高热负荷性能的影响

激光粉末床熔融(LPBF)作为一种新兴的增材制造技术,为未来聚变堆偏滤器mono-block的制备提供了新的成形方法.本研究利用LPBF,采用水平增材和竖直增材2种方式对纯钨样品进行了制备.研究发现,在15 MW/m2的热负荷下,竖直增材样品发生了明显的熔化和飞溅现象,水平增材样品只发生少许开裂和轻微溅射.通过微观组织...