Kürzlich hat das Team von Yang Shanglu, einem Forscher am Forschungs- und Entwicklungszentrum für Laser-Intelligente Fertigungstechnologie des Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery der Chinesischen Akademie der Wissenschaften,hat beim Laserschweißen neue Fortschritte gemachtaus Ni-28W-6Cr-Nickel-basierter Hochtemperaturlegierung, einem Strukturmaterial für Reaktoren der vierten Generation – Schmelzsalzreaktoren. Diese Forschung ist das erste Mal, dass die Hochleistungs-Faserlaserschweißtechnologie auf Ni-28W-6Cr-Legierungen angewendet wird und Hochgeschwindigkeitskameratechnologie verwendet wird, um die Eigenschaften des thermischen Rissbildungs- und dynamischen Rissverhaltens des Laserschweißens zu analysieren dieser Legierung und klären den Rissbildungsmechanismus auf. Die Forschungsergebnisse wurden im Journal of Materials Research and Technology (JMRT) unter dem Titel „Dynamic Laser Welding Hot Cracking Behavior and Mechanism of New Structural Material Ni-28W-6Cr Alloy for the Melten Salt“ veröffentlicht Reaktor. Zeitschrift für Materialforschung und -technologie.
Ni-28W-6Cr high-temperature nickel-based alloy is a new structural material designed for China's new generation of high-temperature molten salt reactors (>850 Grad), mit ausgezeichneter Hochtemperaturbeständigkeit und Korrosionsschutzeigenschaften durch geschmolzenes Salz. Aufgrund des höheren Legierungsgrades dieser Legierung ist die Empfindlichkeit gegenüber Heißrissen beim Schweißen extrem hoch, was eine Gefahr für die Betriebssicherheit von Schweißverbindungen und -konstruktionen darstellt. Um die Qualität des Laserschweißens von Ni-28W-6Cr-Legierungen zu verbessern und die technische Anwendung der Kernenergie zu fördern, besteht ein dringender Bedarf an Untersuchungen zum thermischen Rissverhalten und den Einflussfaktoren davon Laserschweißen von Ni-28W-6Cr-Hochtemperaturlegierungen auf Nickelbasis, um das Problem der thermischen Rissbildung zu lösenLaserschweißen der Legierungdurch Aufklärung des Crackmechanismus.
Die Gruppe verwendete eine 10-{1}Watt-Laserbearbeitungseinheit in Kombination mit Hochgeschwindigkeitskameratechnologie, um das dynamische Rissverhalten von heißen Rissen beim Laserschweißen von Ni-28W-6Cr-Legierungen zu analysieren. und die Beziehung zwischen der Art, Anzahl, Größe und dem Ausdehnungsverhalten der heißen Risse und der Laserleistung ermittelt; klärte die Einflussfaktoren für das Keimen und Ausdehnen heißer Risse (Laserprozessparameter, Elementsegregation, Ausscheidungsphasen und Spannungen usw.) und klärte anschließend den Mechanismus der Heißrissrissbildung beim Laserschweißen von Legierungen auf. Diese Arbeit legt den Grundstein für die Regulierung der thermischen Rissbildung beim Laserschweißen von Ni-28W-6Cr-Legierungen, für die Realisierung eines fehlerfreien Laserschweißens und Formens der Legierung und für die Förderung der Konstruktion von geschmolzenem Salz der neuen Generation Reaktoren.
Die Forschungsarbeit wurde von der National Natural Science Foundation of China im Rahmen des Youth Science Foundation Program und des National Key Research and Development Program of China unterstützt.
(a) Dynamisches Rissverhalten einer lasergeschweißten Ni-28W-6Cr-Legierung, (b) Mikrostruktur lasergeschweißter Heißrisse in einer Ni-28W-6Cr-Legierung .
Ergebnisse der EBSD-Analyse der thermischen Rissbildung beim Laserschweißen von Ni-28W-6Cr-Legierungen: (a) Erstarrungsrisse, (b) Verflüssigungsrisse.
