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1、题目：热核聚变堆热锚TIG钎焊工艺研究StudyontheTIGbrazingprocessofthermonuclearfusionreactorthermalanchor指导教师：职称：学生姓名：学号：专业：材料成型及控制工程院（系）：材料科学与工程学院2012年5月30日摘要ITER国际热核聚变实验堆，被誉为地球上的人造太阳。在整个聚变堆装置中，磁支撑系统的热锚冷却管起着维持系统间温度平衡的作用，为保持热锚冷却管的低变形率和低泄漏率，电弧钎焊连接方法是一种较为理想的连接方法。与传统熔化焊相比，电弧钎焊
2、近年来作为高效节能的钎焊技术，具有热输入低、对木材组织性能影响小、节能环保、焊接效率高、易实现机械化和自动化，并且能克服ITER热锚熔化焊时产生热裂纹、氮气孔、母材性能降低等，同时还能避免热锚冷却管焊穿破坏以及冷却管和韧性板变形严重等问题。为保证ITER热锚焊接质量，本文采用TIG电弧钎焊工艺连接热锚，通过接头宏观形貌观察、金相微观组织观察、及显微硬度测试，研究了焊接角度、位置和钎剂使用对ITER热锚接头质量的影响，分析了接头的组织与性能进行了分析。研究结果表明，TIG电弧钎焊，焊接角度、位置以及钎剂使用对
3、ITER热锚接头质量影响显著。不使用钎剂，改变焊接角度和位置，接头存在较宽界面区，接头为熔焊特征；选择合适焊接角度和位置，并辅助使用钎剂，可以获得局部溶蚀，局部为钎焊界面的熔钎焊接头，具有熔焊和钎焊双重特征，接头质量较好。接头界面区是铜基钎料与不锈钢基材组元发生突变的区域，钎料组元向界面区扩散，界面区组织为Fe基体和颗粒状Cu基固溶体；不锈钢基材熔蚀及组元向焊缝扩散，焊缝组织由α-Cu基体和颗粒状Fe基固溶体组成，固溶体的存在强化了界面区和焊缝性能。焊缝与基材间界面区显微硬度发生突变，热锚熔钎焊接头熔焊特征
4、处，界面区宽大，显微硬度值变化平缓，界面区、基材以及焊缝的平均显微硬度分别为412HV20、209HV20和147.2HV20；接头钎焊特征处，界面区较窄，显微硬度在较小范围内发生突变，界面区、基材以及焊缝平均显微硬度分别为487.5HV20、183.5HV20和138.9HV20，较窄界面区处固溶了更多钎料组元，显微硬度值更大。关键词：ITER；热锚冷却管；电弧钎焊；焊接工艺iiiAbstractITERInternationalThermonuclearExperimentalReactor,known
5、astheartificialsunonEarth.Inthefusionreactordevice,thecoolingtubeofthemagneticsupportthermalanchorplaystomaintainthesystemtemperaturebalancebetweentheroleofarcbrazingisanidealinordertomaintainthelowdeformationratesandlowleakagerateofthecoolingpipeofthehota
6、nchorconnectionmethod.Comparedwithtraditionalfusionwelding,arcbrazingbrazingtechnologyinrecentyearsasenergyefficient,withlowheatinput,theimpactontheTimberOrganizationperformance,energysaving,highweldingefficiency,easymechanizationandautomation,andcanoverco
7、metheITERheatanchorfusionwelding,hotcracking,nitrogenhole,thebasemetalperformance,whileavoidingthermalanchorcoolingpipeweldingweardestructionandthecoolingpipeandtoughnessboarddeformed.InordertoensuretheweldingqualityofITERthermalanchor,usingtheTIGarcbrazin
8、gprocesstoconnectthethermalanchor,throughthejointmacro-morphology,microstructure,microstructureobservations,andmicrohardnesstesting,weldingangle,positionandfluxontheITERthermalanchorjointqualityimpactanalysis
