2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、為了早日實現(xiàn)核聚變能的安全應(yīng)用,國內(nèi)外研究團隊已經(jīng)對核聚變反應(yīng)堆的設(shè)計和制造做了大量的研究。目前普遍認為,在未來聚變示范電站及商用電站中,液態(tài)金屬由于良好的物理化學(xué)性能被認為可以作為包層模塊中的氚增殖劑和冷卻劑,而包層所用結(jié)構(gòu)材料的第一選擇是低活化鐵素體/馬氏體鋼(RAFM)。CLAM鋼作為中國自主研發(fā)的RAFM鋼,其成分在商業(yè)化生產(chǎn)中十分適用,是未來我國聚變堆首選結(jié)構(gòu)材料。焊接技術(shù)是包層模塊制造中必不可少的技術(shù),而CLAM鋼在焊后的性

2、能與母材相比有很大差異。在聚變堆運行過程中,包層結(jié)構(gòu)材料需要在惡劣的環(huán)境下長期工作,容易受到液態(tài)金屬的腐蝕。因此,針對結(jié)構(gòu)材料的工作條件,研究 CLAM鋼焊接接頭在高溫液態(tài) Pb-Bi中的耐蝕性能對實現(xiàn)聚變反應(yīng)堆的安全運行具有重要意義。本文利用課題組自主研制的腐蝕試驗裝置對CLAM鋼TIG焊接接頭在550℃高速流液態(tài)Pb-Bi合金中的腐蝕行為展開了研究,腐蝕時間為1000h。主要研究了相對流速和熱處理工藝對CLAM鋼TIG焊接接頭在液態(tài)

3、Pb-Bi中耐蝕性能的影響,流速分別為1.70 m/s、2.31 m/s、2.98 m/s,熱處理工藝分別為未經(jīng)熱處理、710℃/0.5h、760℃/0.5 h、810℃/0.5 h、760℃/1.5 h、760℃/2.5 h回火。
  本研究主要內(nèi)容包括:⑴在動態(tài)腐蝕試驗中,CLAM鋼焊接試樣表層被液態(tài)Pb-Bi合金明顯腐蝕,表層生成了明顯的雙層氧化層結(jié)構(gòu),內(nèi)氧化層FeCr2O4由表面向內(nèi)生長,外氧化層Fe3O4由表面向外生長。

4、在外氧化層表面發(fā)現(xiàn)有Pb、Bi滲透進來,生成了大量的PbFe4O7。熱影響區(qū)的整體耐蝕性能要優(yōu)于焊縫區(qū)。腐蝕形式主要是氧化和磨損腐蝕,氧化過程主要是元素 Fe、Cr、O、Pb、Bi的擴散遷移過程。氧化的速率隨腐蝕時間的延長而降低,腐蝕后期,磨損腐蝕是液態(tài)金屬腐蝕的主要形式。相對流速的提高加快了元素擴散遷移,并在2.98m/s時表面生成了新相 Bi-Fe-O。同時,隨著相對流速的提高,在達到2.31m/s及以上時,液態(tài)Pb-Bi對外氧化層

5、的磨損腐蝕也越嚴重,且內(nèi)氧化層中產(chǎn)生裂紋的傾向也越來越大。在相對流速為2.98m/s時,隨著回火溫度的提高,試樣的耐蝕性能呈現(xiàn)先提高后降低的趨勢,在760℃時試樣的耐蝕性能達到最佳。在相對流速為2.31m/s時,隨著回火時間的延長,CLAM鋼焊接試樣的耐蝕性能并沒有呈現(xiàn)統(tǒng)一的變化趨勢,綜合考慮材料的耐蝕性能及力學(xué)性能,回火時間在1.5h左右時最佳。⑵腐蝕結(jié)果表明,相對流速對液態(tài) Pb-Bi腐蝕過程的影響是一個復(fù)雜的過程:流速太低,達不到

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