近日,中國科學院合肥物質科學研究院核能安全技術研究所在中國抗中子輻照鋼(CLAM)專用焊絲設計、施焊工藝及其對焊縫金屬組織和性能影響研究方面取得進展,相關成果發表在Journal of Nuclear Materials上。
焊接是核能系統復雜部件加工過程中不可或缺的工業技術手段,而焊絲是影響焊接質量的關鍵因素,目前國內外尚無抗中子輻照鋼專用焊絲。研究人員設計了適用于CLAM鋼的專用焊絲,并系統研究了焊接工藝對接頭組織和力學性能的影響。研究表明,通過采用專用焊絲及焊接工藝優化,可以有效消除焊縫中的脆性相高溫殘余鐵素體,提高焊接接頭性能。采用改進工藝焊接的CLAM鋼接頭的性能滿足我國和歐盟壓力容器的制造要求。
CLAM鋼是核安全所FDS鳳麟核能團隊歷時十八年牽頭研發的抗中子輻照鋼,可作為結構材料應用于聚變堆、聚變裂變混合堆和裂變鉛基堆等先進核能系統。該研究對CLAM鋼在先進核能系統中的工程應用具有指導意義,相關技術可直接應用于ITER計劃中方實驗包層模塊TBM采購包項目。
研究工作得到了國家磁約束核聚變能發展研究專項的資助。(來源:中科院)
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圖1.回火熱處理對CLAM鋼焊接接頭力學性能的影響

圖2.CLAM鋼焊接接頭的拉伸斷口形貌