Hastelloy C-276與316L激光異質(zhì)焊接機(jī)理與工藝研究.pdf

1、面對(duì)化石能源日益枯竭、環(huán)境污染日益加劇的現(xiàn)狀，新能源的發(fā)展逐漸成為世界能源發(fā)展的重要組成部分。以核能為代表的清潔能源已經(jīng)成為各經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國主要研究的課題。核能以具有依賴自然條件小且消耗資源少等特點(diǎn)受到各國的重視。作為百萬千瓦級(jí)的壓水反應(yīng)堆核電機(jī)組，AP1000具有可靠性能高、保養(yǎng)要求低等特點(diǎn)，是目前世界上最先進(jìn)屏蔽主泵核電站。屏蔽套是防止放射性水外泄的屏蔽電機(jī)主泵的關(guān)鍵部件，嚴(yán)格要求屏蔽套裝配及端部密封等工藝過程是保證核主泵安全使役的重要環(huán)

2、節(jié)之一。屏蔽套材料選擇Hastelloy C-276耐蝕鎳基合金，定子、轉(zhuǎn)子密封端為316L材料。為獲得優(yōu)質(zhì)封裝焊縫，從材料成分和成形工藝改善兩方面研究激光異質(zhì)焊接工藝，利用光學(xué)顯微鏡、電子探針、EDS、XRD和電化學(xué)腐蝕等檢測(cè)手段對(duì)Hastelloy C-276與316L異質(zhì)焊縫的宏觀形貌、微觀組織、元素分布、物相結(jié)構(gòu)及耐腐蝕性能等進(jìn)行檢測(cè)分析。本文主要進(jìn)行如下幾方面的研究:
　　(1)采用JK701H型Nd∶YAG固體脈沖激光

3、器，在適當(dāng)工藝參數(shù)下，對(duì)0.5 mm厚度的Hastelloy C-276合金薄板與316L不銹鋼薄板進(jìn)行焊接實(shí)驗(yàn)。以脈沖激光的脈沖寬度、激光脈沖頻率、單脈沖能量、激光掃描速度、離焦量和能量分布為特征參量，研究激光焊接參數(shù)對(duì)焊接熔池形貌的影響，并進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化;
　　(2)通過Olympus MX40光學(xué)顯微鏡，對(duì)不同截面Hastelloy C-276合金薄板與316L不銹鋼薄板異質(zhì)焊縫進(jìn)行顯微觀察，研究激光脈沖焊接焊縫微觀組織結(jié)構(gòu)特

4、點(diǎn)。研究激光焊接參數(shù)變化對(duì)焊縫顯微組織的影響，并基于凝固學(xué)理論，對(duì)微觀組織變化進(jìn)行分析;
　　(3)采用Shimadzu Epma1600電子探針X射線顯微分析儀及SUPRA55SAPPHIRE能量色散X射線光譜儀，對(duì)激光異質(zhì)焊接焊縫內(nèi)元素分布進(jìn)行電子探針檢測(cè)及EDS分析。以焊縫內(nèi)元素含量檢測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，并基于Creq/Nieq理論，對(duì)焊縫內(nèi)脆硬相δ鐵素體存在概率進(jìn)行分析;
　　(4)通過Panalytical Empyre