熱處理對CLAM鋼熔焊接頭組織在液態(tài)金屬中腐蝕的影響

1.78萬字 40頁 原創(chuàng)作品，獨(dú)家提交，已通過查重系統(tǒng)

目 錄
第一章 緒 論 1
1.1能源與人類發(fā)展 1
1.2核聚變與核聚變材料 1
1.3各類鋼液態(tài)金屬腐蝕研究現(xiàn)狀 3
1.3.1F82H液態(tài)鋰鉛腐蝕研究現(xiàn)狀 3
1.3.2 JLF一1液態(tài)金屬腐蝕研究現(xiàn)狀 4
1.3.3 CLAM鋼液態(tài)鋰鉛腐蝕研究現(xiàn)狀 5
第二章 CLAM鋼及其TIG焊接 8
2.1 CLAM鋼的化學(xué)成分 8
2.2試驗(yàn)方法 9
2.3試驗(yàn)材料 9
2.4實(shí)驗(yàn)焊接過程 10
2.4.1 焊前準(zhǔn)備 10
2.4.2焊接過程 10
3.1焊后熱處理 12
3.2 熱處理后組織在光學(xué)顯微觀測 13
3.3 焊后熱處理總結(jié)結(jié)論如下 14
第四章 CLAM鋼TIG焊件在480℃液態(tài)鋰鉛中的腐蝕行為 16
4.1腐蝕試驗(yàn) 16
4.2腐蝕試驗(yàn)分析 16
4.2.1腐蝕面成分分析 16
4.2.2腐蝕金相分析 17
4.3腐蝕機(jī)理及其模型分析 22
第五章 CLAM鋼tig焊鉛鉍腐蝕 24
5.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法 24
5.2腐蝕表面及截面分析 26
5.2.1 腐蝕表面分析 26
5.2.2 焊縫腐蝕截面分析 26
5.2.3 熱影響區(qū)腐蝕截面分析 28
5.3 氧化層形成機(jī)理 30
5.4回火處理對耐蝕性的影響 31
結(jié)論 32
致謝 33
參考文獻(xiàn) 34


摘要 CLAM鋼是用于制造我國聚變反應(yīng)堆第一壁和聚變反應(yīng)堆包層的首選結(jié)構(gòu)材料。CLAM鋼的焊接技術(shù)關(guān)系到實(shí)驗(yàn)包層模塊TBM能否最終成功制造是CLAM鋼走向?qū)嶋H應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。因此針對CLAM鋼熔化焊行為及其接頭在液態(tài)鋰鉛中腐蝕機(jī)理進(jìn)行研究可以為CLAM鋼在聚變示范堆中的實(shí)際應(yīng)用為提高CLAM鋼焊接結(jié)構(gòu)在液態(tài)金屬腐蝕條件下的性能提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)依據(jù)。
焊接技術(shù)和工藝是CLAM鋼走向工程應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文參考了國際上其他RAFM鋼和普通馬氏體鋼的研究方法制定了實(shí)驗(yàn)研究方案。對5mm的CLAM鋼板使用TIG焊接方法對進(jìn)行了焊前預(yù)熱和未進(jìn)行焊前預(yù)熱的兩種試樣進(jìn)行了焊接和焊后熱處理處理。利用金相顯微鏡和掃描電鏡觀察了CLAM鋼焊接接頭微觀組織、碳化物分布;利用硬度試驗(yàn)和拉伸試驗(yàn)對焊接接頭的硬度及力學(xué)性能進(jìn)行了研究。
結(jié)合焊態(tài)下CLAM鋼在液態(tài)金屬中的腐蝕情況對易腐蝕區(qū)的形成及其對焊縫腐蝕量的影響規(guī)律進(jìn)行了分析并建立了基本腐蝕結(jié)構(gòu)模型。研究了中國低活化馬氏體（CLAM）鋼TIG焊接接頭（焊縫和熱影響區(qū)）在500oC靜態(tài)飽和氧濃度液態(tài)鉛鉍共晶體（LBE）中的腐蝕行為。未熱處理的焊接接頭腐蝕時(shí)間為200h和400h，回火處理的焊接接頭腐蝕時(shí)間為400h。研究發(fā)現(xiàn)，鋼中有明顯的元素的溶解，所有試樣表面均形成了具有保護(hù)作用的雙氧化層，外氧化層為疏松多孔的Fe3O4，內(nèi)氧化層為致密的Fe-Cr尖晶石，沒有發(fā)現(xiàn)Pb、Bi滲透進(jìn)基體材料。回火處理可有效提高焊接接頭的耐腐蝕性能，焊縫耐蝕性低于熱影響區(qū)。


關(guān)鍵詞：CLAM鋼;TIG焊;焊接行為;焊后熱處理;液態(tài)鋰鉛；腐蝕