应力作用下不锈钢TIG 焊焊缝的He+辐照损伤行为
2021-09-23李鑫雷玉成姚奕强丁祥彬张伟伟
精密成形工程 2021年5期
李鑫,雷玉成,姚奕强,丁祥彬,张伟伟
(1.江苏大学 材料科学与工程学院,江苏 镇江 212013;2.中广核研究院有限公司,广东 深圳 518000)
作为一种清洁能源,核能受到越来越多的关注,核能的安全利用关乎社会效益和经济效益。核反应堆环境苛刻,尤其是中子辐照会对材料造成辐照损伤,影响材料性能。研究材料的抗辐照性能对核材料的正确选用具有重要意义。核反应堆中的常用结构材料之一是不锈钢。核反应堆不锈钢结构部件常常需要焊接[1]成形,焊缝是焊接接头[2—3]的薄弱区域之一,研究辐照条件下不锈钢焊缝的组织结构和性能具有重要意义。
国内外学者针对辐照条件下的不锈钢材料行为已经开展了一些研究工作。Takeuchi 等[4]采用离子辐照模拟中子辐照,研究了离子辐照对奥氏体不锈钢电渣堆焊层微观组织结构以及硬化的影响。Chen 等[5]报道了中子辐照对430 铁素体不锈钢和ODS 不锈钢异种焊接接头的影响。H.Fu 等[6]针对F82H 马氏体钢焊缝的辐照肿胀率进行了研究。这些研究都是针对钢或者焊缝金属开展的辐照行为研究,没有考虑核反应堆中不锈钢结构部件往往是在应力状态下服役的这一客观事实。应力状态下的焊缝辐照行为可能更接近真实服役条件。
国内外学者对核电材料的辐照效应已经开展了一些研究[7—8],但针对核材料工程应用环境中应力状态下3 种类型不锈钢焊缝开展的辐照效应研究相对较少。文中将针对核反应堆用304 奥氏体不锈钢、430铁素体不锈钢和T91 马氏体不锈钢这3 种TIG 焊接焊缝,开展应力作用下的辐照行为研究。……
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