clam钢焊接热模拟及焊接接头液态锂铅腐蚀行为论文

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1、江苏大学硕士学位论文CLAM钢焊接热模拟及焊接接头液态锂铅腐蚀行为姓名：沈政申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：陈希章；雷玉成20120608江苏大学硕士学位论文摘要低活化马氏体铁素体钢(RAFM钢)以其优良性能，被普遍认为是未来聚变示范堆首选结构材料，中国低活化马氏体钢(CLAM钢)是具有中国自主知识产权低活化铁素体，马氏体钢。目前，CLAM钢焊接方向研究局限于焊接方法选择以及焊接工艺优化，定性的研究了不同热循环条件下CLAM钢焊接接头的显微组织等。尚缺乏在焊接热循环条件下组织的定量研究，同样的，

2、CLAM钢液态锂铅耐腐蚀性能研究目前局限于其回火状态，焊态CALM钢液态锂铅耐腐蚀性能也需要进一步研究。本文利用焊接热模拟的参数任意可调性，对CLAM钢进行TIG焊焊接热模拟试验。研究了焊接接头处，焊接过程中受热峰值温度在1400℃左右，综合性能较差的焊接过热区(CGHAZ)的显微组织与性能，并建立了SH-CCT曲线。CLAM钢基体组织为马氏体和铁素体组织，随着热循环冷却时长的增加，晶粒逐步长大，碳化物弥散析出，铁素体量逐步增加。CLAM钢焊接AC3、ACl、Ms转变温度分别为978℃、915℃、430℃；当

3、T8，5为136s、250s、500s、1000s、1500s时，铁素体含量分别约为4％、7％、7％、8％、13％；CLAM钢焊接线能量处于10KJ／em．16KJ／em范围内，CGHAZ具有较好冲击性能。双层焊工艺会导致更为严重的delta铁素体析出。CL蝴钢经单层焊接热模拟并进行回火处理，金相分析显示，较高的回火温度，会引起晶粒的显著长大。随着回火的温度的增加，试样硬度值降低至200Hv左右后趋于稳定。腐蚀研究显示在腐蚀温度550℃、液态锂铅流速0m／s(静态)；腐蚀温度480℃、液态锂铅流速0．08m／

4、s(动态)工况下，CLAM钢焊接接头内部无锂铅渗透，表面腐蚀均匀。焊态下CLAM钢耐腐蚀性能远低于回火态，焊缝区粗大的马氏体板条会导致更高的腐蚀量。静态工况条件下，500h试样失重为0．272mg／cm2(0．311un)，1000h试样失重为0．403rag／era2(0．451un)；动态工况下，500h、1000h腐蚀失重分别为0．491mg／cm2(O．55pro)，0．641mg／cm2(0．721am)，腐蚀速率随腐蚀时间的延长而有所下降。静态、动态工况条件下CLAM钢焊接接头腐蚀表面的元素组成有

5、所差异，Cr元素的存在形式对于焊接接头耐腐蚀性有较大影响，当焊CLAM钢焊接热模拟及焊接接头液态锂铅腐蚀行为缝区马氏体板条与腐蚀表面呈小角度角时易成为易腐蚀区域，易腐蚀区域为马氏体板条贫铬区域，呈条状分布。分析认为易腐蚀区域的存在是导致腐蚀过程中，前期、后期腐蚀速度不同的原因之一。本文据此提出了焊接接头易腐蚀模型(ECAModel)和分析方法。焊接接头特别是焊缝区域是核聚变固态包壁耐腐蚀防护的重点区域。关键词：CLAM钢；焊接热模拟；液态锂铅；腐蚀江苏大学硕士学位论文Reducedactivationferr

6、itic／martensitic(RAFM)steelsarecommonlyconsideredastheprimarystructuralmaterialsfortheDEMOfusionplantbecauseoftheexcellentproperties．ChinaLowActivationMartensitic(CLAM)steelistheRAFMsteelwhichhasindependentintellectualpropertyrightswithChinese．Currentresear

7、chesmainlyfocusonthefieldssuchasselectionofdifferentweldingprocessesandoptimizationofweldingparameters，withqualitativeanalysisonthemicrostructureoftheweldedjointsunderdifferentthermalcycling，however,thequantitativeanalysisisnotcovered．Likewise，researchonthe

8、corrosionbehaverofCLAMsteelsinliquidPb一17Liislimitedtotemperingstate．TheserviceperformanceofCLAMsteelweldedjointsinliquidLi一17Pbneedstobefurtherstudied．Theweldingthermalsimulatingmachine，ofwhichthepara