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321不锈钢板价格异种金属接头在核工业是必不可少

2022-1-14 14:37:06      点击:

钛(Ti)与304L不锈钢无缝管的321不锈钢板价格异种金属接头在核工业是必不可少,因为消耗性燃料的溶解是在置于溶解容器(钛制成)中沸腾的硝酸溶液中完成的,溶解后的溶液通过道输送到304L不锈钢制成的其他设备组件。由于放射性环境,异种接头的密封性和耐腐蚀性能是重要的。在这项工作中,摩擦焊接过程尝试连接钛和304L不锈钢无缝管。钛与304L不锈钢无缝管的直接摩擦焊接产生了硬的焊点,进行拉伸试验过程时在钛基金属上产生断裂。然而,接头弯曲韧性几乎为零,已归因于由于机械合金化、接头界面附近钛的应变硬化和残余应力形成的金属间化合物。焊后热处理由于缓解了接头界面应变硬化和残余应力的影响,稍微增加了弯曲韧性至5°。按ASTMA-262PracticeC在沸腾的硝酸进行腐蚀试验表明平均腐蚀率为10mpy,接头腐蚀试验后仍然完整。对机械测试及采用光学显微镜和扫描电子显微镜对结构进行分析,细节进行了讨论。

钛(Ti)和钛合金(viz.Ti-5Ta和Ti-5Ta-1.8Nb)在沸腾的硝酸中优越的耐腐蚀性能,决定了它们将作为制造核再加工设备电解容器的候选材料,在容器中消耗性燃料的溶解是在沸腾的硝酸溶液中完成的。溶解后的溶液通过304L不锈钢无缝管道输送到304L不锈钢制成的其他回收设备组件,因此,连接电解容器和其余回收设备处需要一个钛和304L不锈钢的异种金属接头。这个过渡接头的完整性对回收设备的安全运行非常关键,然而,传统熔焊对Ti和304L不锈钢无缝管进行焊接,接头存在一些主要问题,包括:

1. 由于铁钛有限的溶解性,在接头界面形成了脆性金属间化合物,如Fe2Ti像FeTi;

2. 由于其物理性质的显著差异,在焊接过程中产生了过度变形和残余应力,例如:热膨胀系数(Ti:7.6mm-1K1,ss:17-18mm-1K1);传热特征和熔点【Ti:1933K(1660℃),304LSS:~1673K(~1400℃)】。基于上述原因,钛和304L不锈钢的直接熔焊焊接是不可行的。固态焊接工艺,限制了相互混合的程度,一般被用来对钛和304L不锈钢及多种不同这样的金属进行连接。传统的固态连接过程,如摩擦焊、扩散焊、和爆炸焊,对不同金属的连接在核工业、石油化工业和321不锈钢板价格异种金属接头在核工业是必不可少航空航天工业,以及海军应经得到了应用。在日本,已经使用爆炸焊和扩散焊技术制取Zr和不锈钢异种金属接头的回收设备。为避免金属间化合物的形成在Zr和不锈钢扩连接的扩散焊中加入Ta中间层,并且取得了高达Zr的粘结强度。爆炸焊已用于阿波罗飞船上的Ti和不锈钢过渡接头在和船舶上铝钢过渡接。