核電蒸汽發(fā)生器690合金管激光表面改性研究
發(fā)布時間:2021-11-09 02:59
Inconel690合金作為壓水堆蒸汽發(fā)生器傳熱管的主要材料已經(jīng)有30多年的歷史,并且已經(jīng)體現(xiàn)出其高溫下耐晶間腐蝕、應力腐蝕的優(yōu)點。但是當溶液的溫度和濃度較高時,耐蝕性變差,并且在國外也已經(jīng)有少量這種材質(zhì)的傳熱管出現(xiàn)應力腐蝕開裂問題。由于流致振動造成傳熱管與支撐板之間微動磨損,使得Inconel690合金的耐磨性能并不理想。本文采用3500W CO2 slab(DC035)激光器和3000W(DISTA-3000)半導體激光器對Inconel690合金管進行表面改性,主要工藝包括Inconel690合金管表面激光熔凝之后進行時效熱處理、激光熔凝同時輔助氮氣進行氮化處理和激光表面熔凝同步Cr粉末合金化,并結合掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀(EDS)、X射線衍射(XRD)等手段對改性后的Inconel690合金的微觀組織形貌、成分及物相進行分析。利用電化學工作站測量出極化曲線來表征Inconel690合金的耐蝕性,利用顯微硬度計測量硬度分布。結果表明:三種工藝處理后的試樣熔凝層均具有較高冶金質(zhì)量且無裂紋、氣孔等缺陷,表面光澤,表面粗糙度低、較為平整,熔凝厚度隨著激光功率的增加而增加,熔凝...
【文章來源】:北京工業(yè)大學北京市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 國內(nèi)外蒸汽發(fā)生器傳熱管研究現(xiàn)狀
1.3 激光表面工程
1.4 腐蝕形式及電化學方法
1.5 本文研究的目的和主要內(nèi)容
第2章 實驗材料與方法
2.1 實驗材料
2.2 實驗儀器與設備
2.2.1 激光加工系統(tǒng)
2.2.2 激光表面處理過程
2.2.3 熱處理設備
2.3 樣品檢測分析設備
2.3.1 光學顯微鏡
2.3.2 掃描電鏡
2.3.3 X射線衍射分析
2.4 性能評價
2.4.1 顯微硬度測試
2.4.2 電化學腐蝕性能測試
第3章 激光熔凝對Inconel 690合金組織和性能的影響
3.1 引言
3.2 實驗材料與方法
3.3 實驗結果分析與討論
3.3.1 組織形貌分析
3.3.2 耐蝕性分析
3.3.3 顯微硬度分析
3.4 本章小結
第4章 激光熔凝氮化對Inconel 690合金組織和性能的影響
4.1 引言
4.2 實驗材料與方法
4.3 實驗結果分析與討論
4.3.1 組織形貌分析
4.3.2 耐蝕性分析
4.3.3 顯微硬度分析
4.4 本章小結
第5章 激光Cr合金化對Inconel 690合金組織和性能的影響
5.1 引言
5.2 實驗材料及方法
5.3 實驗結果分析與討論
5.3.1 組織形貌分析
5.3.2 耐蝕性分析
5.3.3 顯微硬度分析
5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鍍鉻Inconel690合金管激光熔凝層中Cr的擴散行為[J]. 鄧化凌,陳清偉,楊膠溪. 金屬熱處理. 2012(11)
[2]Effects of Surface State and Applied Stress on Stress Corrosion Cracking of Alloy 690TT in Lead-containing Caustic Solution[J]. Zhiming Zhang, Jianqiu Wang , En-Hou Han and Wei Ke State Key Laboratory for Corrosion and Protection, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China. Journal of Materials Science & Technology. 2012(09)
[3]熱處理對690合金腐蝕性能影響[J]. 喬培鵬,張樂福,徐雪蓮,蔡志剛,馬明娟. 核科學與工程. 2010(03)
[4]激光表面改性及其應用[J]. 宋立平. 物理與工程. 2010(04)
[5]690合金材料的微動磨損特性研究[J]. 周前國. 機械. 2010(03)
[6]面向核設施晶間應力腐蝕的高Cr含量Inconel 690激光熔覆研究[J]. 董長勝,鐘敏霖,郝倩,張紅軍,馬明星. 中國激光. 2009(12)
[7]固溶處理對Inconel 690合金組織和力學性能的影響[J]. 豐涵,宋志剛,鄭文杰,陳斌,季祥民. 鋼鐵研究學報. 2009(03)
[8]激光強化滲氮過程的數(shù)值模型及分析[J]. 曹麗琴,軒福貞,王正東,涂善東. 中國激光. 2008(08)
[9]激光表面改性[J]. 肖紅軍,彭云,馬成勇,田志凌. 表面技術. 2005(05)
[10]晶粒取向?qū)︽嚮辖餓nconel690離子滲氮速率的影響[J]. 何歡,董闖,THIERRY Czerwiec,HENRI Michel. 材料熱處理學報. 2004(06)
本文編號:3484491
【文章來源】:北京工業(yè)大學北京市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 國內(nèi)外蒸汽發(fā)生器傳熱管研究現(xiàn)狀
1.3 激光表面工程
1.4 腐蝕形式及電化學方法
1.5 本文研究的目的和主要內(nèi)容
第2章 實驗材料與方法
2.1 實驗材料
2.2 實驗儀器與設備
2.2.1 激光加工系統(tǒng)
2.2.2 激光表面處理過程
2.2.3 熱處理設備
2.3 樣品檢測分析設備
2.3.1 光學顯微鏡
2.3.2 掃描電鏡
2.3.3 X射線衍射分析
2.4 性能評價
2.4.1 顯微硬度測試
2.4.2 電化學腐蝕性能測試
第3章 激光熔凝對Inconel 690合金組織和性能的影響
3.1 引言
3.2 實驗材料與方法
3.3 實驗結果分析與討論
3.3.1 組織形貌分析
3.3.2 耐蝕性分析
3.3.3 顯微硬度分析
3.4 本章小結
第4章 激光熔凝氮化對Inconel 690合金組織和性能的影響
4.1 引言
4.2 實驗材料與方法
4.3 實驗結果分析與討論
4.3.1 組織形貌分析
4.3.2 耐蝕性分析
4.3.3 顯微硬度分析
4.4 本章小結
第5章 激光Cr合金化對Inconel 690合金組織和性能的影響
5.1 引言
5.2 實驗材料及方法
5.3 實驗結果分析與討論
5.3.1 組織形貌分析
5.3.2 耐蝕性分析
5.3.3 顯微硬度分析
5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鍍鉻Inconel690合金管激光熔凝層中Cr的擴散行為[J]. 鄧化凌,陳清偉,楊膠溪. 金屬熱處理. 2012(11)
[2]Effects of Surface State and Applied Stress on Stress Corrosion Cracking of Alloy 690TT in Lead-containing Caustic Solution[J]. Zhiming Zhang, Jianqiu Wang , En-Hou Han and Wei Ke State Key Laboratory for Corrosion and Protection, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China. Journal of Materials Science & Technology. 2012(09)
[3]熱處理對690合金腐蝕性能影響[J]. 喬培鵬,張樂福,徐雪蓮,蔡志剛,馬明娟. 核科學與工程. 2010(03)
[4]激光表面改性及其應用[J]. 宋立平. 物理與工程. 2010(04)
[5]690合金材料的微動磨損特性研究[J]. 周前國. 機械. 2010(03)
[6]面向核設施晶間應力腐蝕的高Cr含量Inconel 690激光熔覆研究[J]. 董長勝,鐘敏霖,郝倩,張紅軍,馬明星. 中國激光. 2009(12)
[7]固溶處理對Inconel 690合金組織和力學性能的影響[J]. 豐涵,宋志剛,鄭文杰,陳斌,季祥民. 鋼鐵研究學報. 2009(03)
[8]激光強化滲氮過程的數(shù)值模型及分析[J]. 曹麗琴,軒福貞,王正東,涂善東. 中國激光. 2008(08)
[9]激光表面改性[J]. 肖紅軍,彭云,馬成勇,田志凌. 表面技術. 2005(05)
[10]晶粒取向?qū)︽嚮辖餓nconel690離子滲氮速率的影響[J]. 何歡,董闖,THIERRY Czerwiec,HENRI Michel. 材料熱處理學報. 2004(06)
本文編號:3484491
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