哈氏合金薄板激光填絲焊接基礎(chǔ)工藝實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、受能源短缺和環(huán)境惡化的影響，核電正以諸多優(yōu)勢受到各國的重視。我國正著力開發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)非能動(dòng)大型先進(jìn)壓水堆核電機(jī)組 CAP1400。相比 AP1000，CAP1400機(jī)組裝機(jī)功率更大，安全性和可靠性要求更高，其屏蔽套材料為 Hastelloy C-276，板厚為0.3~0.7 mm，長度甚至大于4000 mm，直徑大于600 mm，直徑精度要求較高，屏蔽套的焊接成形質(zhì)量要求較高。激光焊接具有能量密度集中，焊接變形小，接頭性能優(yōu)良

2、等特點(diǎn)，可替代氬弧焊接工藝作為屏蔽套焊接成形的重要技術(shù)手段。由于激光自熔焊接過程裝夾精度要求高，間隙容錯(cuò)能力差，焊縫易產(chǎn)生負(fù)余高，從而影響屏蔽套整體使用性能。為此，針對長程大徑厚比屏蔽套的高可靠性焊接要求，本文提出采用脈沖激光填絲焊接技術(shù)對Hastelloy C-276薄板進(jìn)行焊接成形，揭示薄板激光填絲焊接焊縫宏觀形貌成形機(jī)理，研究激光填絲焊接過程對材料微觀結(jié)構(gòu)、拉伸及電化學(xué)腐蝕性能的影響規(guī)律，為核主泵屏蔽套高可靠性制造提供理論及技術(shù)指

3、導(dǎo)。主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）激光填絲焊接實(shí)驗(yàn)平臺搭建。針對選用的0.5 mm直徑焊絲，改進(jìn)現(xiàn)有送絲設(shè)備，設(shè)計(jì)十字滑塊送絲嘴調(diào)整機(jī)構(gòu)，滿足送絲嘴在Y/Z方向及一定送絲角度范圍內(nèi)精密調(diào)節(jié)，為激光填絲焊接實(shí)驗(yàn)提供技術(shù)基礎(chǔ)。
　　（2）焊縫形貌成形規(guī)律研究。利用單因素實(shí)驗(yàn)，研究脈沖激光參數(shù)和相對填絲量對焊縫宏觀形貌的影響規(guī)律；提出工藝參數(shù)優(yōu)選原則，獲得良好焊縫成形激光參數(shù)和相對送絲量匹配關(guān)系。
　?。?）焊縫微觀結(jié)構(gòu)特征

4、分析。結(jié)合Hastelloy C-276材料微觀結(jié)構(gòu)特征，研究激光填絲焊接后焊縫顯微組織特征、元素分布特征及顯微硬度分布特征，并與激光自熔焊結(jié)果對比，研究焊絲填充對材料微觀結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律。
　?。?）接頭拉伸性能和電化學(xué)腐蝕性能分析。對母材及填絲焊接接頭進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，分析激光填絲焊接過程對材料拉伸性能的影響規(guī)律；結(jié)合極化曲線，研究母材及填絲焊縫在中性和酸性環(huán)境中的電化學(xué)耐腐蝕特性，并借助激光共聚焦顯微鏡和能譜分析儀，研究母材及焊縫