采用熱等靜壓(HIP)焊接技術(shù)制備W/Cu Cr Zr偏濾器部件焊接模塊,分別研究以物理氣相沉積(PVD)制備的40μm銅涂層作為過渡層,以2 mm厚的TU1銅片作為過渡層以及無(wú)過渡層3種結(jié)構(gòu)模塊的焊接界面質(zhì)量。通過掃描電子顯微鏡(SEM)、超聲波無(wú)損探傷儀(NDT)、力學(xué)拉伸試驗(yàn)機(jī)和電子束高熱負(fù)荷試驗(yàn)裝置分別對(duì)焊接模塊的微觀形貌、焊接缺陷、力學(xué)性能和高熱負(fù)荷性能進(jìn)行檢測(cè)分析。結(jié)果表明:HIP焊接工藝參數(shù)為(940℃,120MPa,2 h)時(shí),采用40μm銅涂層為過渡層的模塊焊接界面結(jié)合質(zhì)量最高,且沒有缺陷,經(jīng)過入射功率密度為20MW/m2的高熱負(fù)荷試驗(yàn)也沒有失效。因此,該工藝是3種工藝參數(shù)下鎢/銅合金偏濾器模塊制造的最佳制備技術(shù)。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2015年02期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

不同模塊焊接界面的線掃描EDS分析

第25卷第2期王欽，等：W/CuCrZr合金熱等靜壓焊接363圖3剪切強(qiáng)度測(cè)試夾具和試樣Fig.3SheartestinstrumentofHIPjoiningandsamples表1鎢和銅合金焊接后剪切強(qiáng)度結(jié)果Table1ResultsofshearstrengthtestsonbondedWandCuCrZrModuleShearstrength/MPaFracturelocationW/TU1Cu/CuCrZr146W/TU1CuW/PVD40μmCu/CuCrZr165PVD40μmCu/CuCrZrandWsideW/CuCrZr178W/CuCrZrandWside2.3超聲波無(wú)損探傷分析超聲波無(wú)損探傷檢測(cè)分析是對(duì)W與CuCrZr焊接界面是否存在焊接缺陷評(píng)價(jià)的重要步驟，也是ITER項(xiàng)目對(duì)其制造部件的質(zhì)量檢驗(yàn)的重要方法[15]。ITER項(xiàng)目超聲波檢測(cè)的接收標(biāo)準(zhǔn)為：W/CuCrZr連接界面的缺陷尺寸不大于2mm。本次檢測(cè)采用的是A掃，為縱波直探頭，方法是±6dB法，根據(jù)W/CuCrZr正常界面的回波與有缺陷界面回波的不同來(lái)對(duì)比判斷焊接界面是否存在缺陷和存在缺陷的尺寸。為了提高檢測(cè)精度，采用了10MHz的高頻率探頭。超聲波檢測(cè)前需制備對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試塊來(lái)測(cè)試和校驗(yàn)儀器、探頭以及儀器和探頭組合性能，同時(shí)用來(lái)比較測(cè)定缺陷的大小和評(píng)價(jià)材質(zhì)特性，檢測(cè)用參考試塊必須采用與待測(cè)物質(zhì)具有相同聲學(xué)特性和相同表面狀況的材料制作。圖4所示為無(wú)損檢測(cè)參考試塊的NDT結(jié)果(圖4中缺陷的實(shí)線輪廓是為了更直觀清晰而后期描繪得到)。圖4中檢測(cè)到的參考試塊人工缺陷從上到下直徑依次為4、3、2.5、2和5mm，而上邊d4mm和d3mm之間的d1.5mm的缺陷則沒有檢測(cè)到。由此可以確定此參數(shù)下可以檢測(cè)的最小缺陷大小為d2mm，若W/CuCrZr連接界面的缺陷尺寸大于2mm，則檢測(cè)結(jié)果會(huì)出現(xiàn)圖4所示大小相當(dāng)甚至更大范圍的的缺陷。圖5所示為經(jīng)過熱等靜壓焊接后W/TU1Cu/CuCrZr、W/PVD40μmCu/CuCrZr和W/CuCrZr3個(gè)模塊的無(wú)損圖4無(wú)損檢測(cè)參考試塊的超聲波無(wú)損探?

的質(zhì)量檢驗(yàn)的重要方法[15]。ITER項(xiàng)目超聲波檢測(cè)的接收標(biāo)準(zhǔn)為：W/CuCrZr連接界面的缺陷尺寸不大于2mm。本次檢測(cè)采用的是A掃，為縱波直探頭，方法是±6dB法，根據(jù)W/CuCrZr正常界面的回波與有缺陷界面回波的不同來(lái)對(duì)比判斷焊接界面是否存在缺陷和存在缺陷的尺寸。為了提高檢測(cè)精度，采用了10MHz的高頻率探頭。超聲波檢測(cè)前需制備對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試塊來(lái)測(cè)試和校驗(yàn)儀器、探頭以及儀器和探頭組合性能，同時(shí)用來(lái)比較測(cè)定缺陷的大小和評(píng)價(jià)材質(zhì)特性，檢測(cè)用參考試塊必須采用與待測(cè)物質(zhì)具有相同聲學(xué)特性和相同表面狀況的材料制作。圖4所示為無(wú)損檢測(cè)參考試塊的NDT結(jié)果(圖4中缺陷的實(shí)線輪廓是為了更直觀清晰而后期描繪得到)。圖4中檢測(cè)到的參考試塊人工缺陷從上到下直徑依次為4、3、2.5、2和5mm，而上邊d4mm和d3mm之間的d1.5mm的缺陷則沒有檢測(cè)到。由此可以確定此參數(shù)下可以檢測(cè)的最小缺陷大小為d2mm，若W/CuCrZr連接界面的缺陷尺寸大于2mm，則檢測(cè)結(jié)果會(huì)出現(xiàn)圖4所示大小相當(dāng)甚至更大范圍的的缺陷。圖5所示為經(jīng)過熱等靜壓焊接后W/TU1Cu/CuCrZr、W/PVD40μmCu/CuCrZr和W/CuCrZr3個(gè)模塊的無(wú)損圖4無(wú)損檢測(cè)參考試塊的超聲波無(wú)損探傷結(jié)果Fig.4UltrasonicNDTresultsofreferencemodules圖5HIP焊接后模塊的無(wú)損探傷檢測(cè)結(jié)果Fig.5UltrasonicNDTresultsofjointinterfacesusingHIPjoining:(a)W/TU1Cu/CuCrZr;(b)W/PVD40μmCu/CuCrZr;(c)W/CuCrZr

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鎢基面向等離子體材料的研究進(jìn)展[J]. 朱玲旭,燕青芝,郎少庭,徐磊,葛昌純.  中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2012(12)
[2]鎢/316L不銹鋼的瞬間液相擴(kuò)散連接[J]. 楊宗輝,沈以赴,李曉泉,孟氫鋇.  中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2012(10)
[3]強(qiáng)流脈沖離子束作用下超細(xì)晶鎢的抗瞬態(tài)熱負(fù)荷性能評(píng)價(jià)(英文)[J]. 談軍,周張健,朱小鵬,郭雙全,屈丹丹,雷明凱,葛昌純.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(05)
[4]熱等靜壓制備Al2O3增強(qiáng)Ti2AlN金屬陶瓷[J]. 鄭卓,崔玉友,楊銳.  中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2010(S1)



本文編號(hào)：2941627