快中子实验反应堆测控装置钎焊技术研究

论文摘要

快中子实验反应堆测控装置包括应力-应变测量装置和温度测量装置两部分，其被焊材料为304不锈钢，和铠装热电偶丝（导线外皮为304不锈钢）及应力应变导线（导线外皮为Incone1600）。快中子实验反应堆测控装置的焊接技术难点在于：最高使用温度在400℃，要求焊接温度必须低于800℃，在350℃温度下，接头强度必须大于120MPa，泄漏率6.7×10-7pa·m3／s。而且由于应力应变片导线和热电偶导线进行密封焊是在安装现场进行，所以对设备的灵活性及工艺的稳定性要求很高，钎焊合格率要求达到100％。总之，此项课题是对现有钎焊技术的挑战。针对这些具体条件选择钎焊方法，钎焊材料和工艺十分关键。本文通过对各种钎焊方法的分析比较，选择了利用高频感应钎焊方法对中国实验快堆设备应力-应变、温度测量装置进行钎焊试验。根据母材成分和结构的工程实用温度优选了合适的钎料和钎剂，通过金相试验和力学性能试验，探讨了两种不同工艺参数对钎焊接头的组织、气孔以及对常温和高温（350℃）下的拉伸力学性能的影响。结果表明：使用BAg001KD钎料和QJ102钎剂，钎焊温度和保温时间等工艺因素对接头的组织形态、气孔有很大影响，因此是决定接头强度的关键因素。经过大量的试验表明：采用特殊的加热工艺，即分段加热，使得接头组织中不再有大气孔和泛渣，接头强度满足了原设计的需要。上述试验结果为快堆设备的钎焊生产提供了工艺依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本课题的来源及实际意义
• 1.2 不锈钢的概述
• 1.2.1 不锈钢分类
• 1.2.2 不锈钢的性能
• 1.2.3 奥氏体不锈钢在焊接中存在的问题
• 1.3 钎焊的概述
• 1.3.1 钎焊方法简介
• 1.3.2 钎焊方法分类
• 1.3.3 材料的钎焊性
• 1.4 不锈钢银铜钎焊的现状及发展
• 1.4.1 不锈钢钎焊的特点
• 1.4.2 用银基钎料钎焊不锈钢
• 1.4.3 不锈钢钎焊方法优缺点及适用范围
• 1.4.4 不锈钢钎焊工艺的研究
• 1.4.5 不锈钢钎焊的难点
• 1.4.6 待深入研究的问题
• 1.5 本文研究的主要内容
• 第2章 钎焊方法的选择
• 2.1 钎焊方法的选择
• 2.2 感应钎焊的特点
• 2.2.1 感应钎焊的加热方式
• 2.2.2 感应钎焊的优点及缺点
• 2.3 感应钎焊设备
• 2.3.1 感应钎焊加热线圈的设计
• 2.3.2 感应发生器的形式和规格
• 2.3.3 感应发生器尺寸
• 2.3.4 耦合装置
• 2.3.5 感应钎焊使用的夹具和工件的传输
• 2.4 感应钎焊方法
• 2.5 感应钎焊的应用
• 2.6 本章小结
• 第3章 钎焊工艺试验方案的制定
• 3.1 本项目的具体焊接结构及难点
• 3.1.1 被焊部件结构
• 3.1.2 焊接难点
• 3.2 感应钎焊设备的选择
• 3.3 感应钎焊用钎料的选择
• 3.4 钎剂的选择
• 3.5 钎料数量的确定
• 3.6 钎剂的放置
• 3.7 钎剂的清除
• 3.8 钎焊工艺参数的确定
• 3.9 焊缝的强度试验设计
• 3.10 本章小结
• 第4章 钎焊试验及结果分析
• 4.1 试验方案及步骤
• 4.1.1 试验方案
• 4.1.2 试验步骤
• 4.2 试验结果与分析
• 4.2.1 金相组织观察及结果分析
• 4.2.2 力学性能测试及结果分析
• 4.3 本章小结
• 第5章 工艺评定试验结果及现场情况
• 5.1 钎焊工艺评定工艺规程
• 5.1.1 原材料
• 5.1.2 接头结构形式
• 5.1.3 钎焊工艺参数
• 5.1.4 焊后处理
• 5.2 工艺评定报告
• 5.2.1 钎焊工序流程图
• 5.2.2 工艺评定的内容
• 5.3 现场施焊
• 5.3.1 现场施工方案
• 5.3.2 现场施焊结果
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 工程硕士研究生简历