Kinas lågaktiveringsmartensitiska (CLAM) stål, som ett typiskt ferritiskt/martensitiskt stål med reducerad aktivering, är det huvudsakliga konstruktionsmaterialet för fusionsreaktorer på grund av dess låga aktivering, höga mekaniska egenskaper, bestrålningsbeständighet och korrosionsbeständighet. Svetslikformighet är dock svår att uppnå med en konventionell svetsmetod, som tenderar att förgrova den martensitiska lamellen, och fogarnas prestanda är vanligtvis lägre än basmaterialets.
Med tanke på detta har en forskargrupp ledd av prof. Huang Qunying från Hefei Institutes of Physical Science vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS), i samarbete med forskare från Institute of Metal Research of CAS, genomfört en studie om utveckling av gränssnittsmikrostruktur och oxider i CLAM-stål genom varmkompressionsbindning (HCB). Studien är publicerad i tidskriften Materials Characterization .
De utvecklade HCB-metoden för att realisera effektiv sammanfogning av komponenter genom att främja gränsytans korngränsmigrering och omkristallisering under den kombinerade effekten av termisk koppling. Resultaten visade att gränsytoxiden och mikrohålrummen kunde elimineras efter HCB-processen. Gränssnittsbindningen i atomskala kunde uppnås så att bindningsgränssnittet skulle vara fullständigt läkt.
De testade och observerade också mikrostrukturen och oxiderna vid provets gränssnitt via olika förhållanden av HCB för att se hur de påverkade egenskaperna. Efter en efterföljande två timmars hållningsbehandling vid 1 100°C kunde dragegenskaperna hos fogen komprimerad med 20 % deformation vid samma temperatur matcha matrisens. Dessa resultat tyder på att HCB-teknologin tar bort de ursprungliga spåren av gränssnittet av CLAM-stål och förhindrar svetsfogen från att påverka komponentens egenskaper.
Denna studie ger en viktig referens för effektiv limning av CLAM-stål och produktion av stora komponenter utan fogar.
Mer information: Yunfei Bai et al, Evolution av gränssnittsmikrostruktur och oxider av CLAM-stål genom varmkompressionsbindning, Material Characterization (2024). DOI:10.1016/j.matchar.2024.113848
Tillhandahålls av Chinese Academy of Sciences
