316 litran ruostumattomasta teräksestä valmistettujen jauheiden ydinvoiman lisäaineiden tutkimustila
Jun 12, 2023
Kiinan ydinvoimateollisuuden nopean kehityksen myötä joidenkin ydinenergialaitteiden suunnittelusta on tullut tarkempaa ja monimutkaisempaa. Jos näiden ydinenergialaitteiden tuotannossa käytetään perinteisiä valmistustekniikoita, on ongelmia pitkien tuotantosyklien ja useiden valmistusprosessien kanssa. Additiivisten valmistusmenetelmien avulla voidaan kuitenkin saavuttaa tehokas laitteiden tuotanto monimutkaisilla ja tarkoilla rakenteilla.
Ruostumattomalla teräksellä on erinomainen hapettumisenkestävyys, mekaaniset ominaisuudet ja korroosionkestävyys, joten sitä käytetään laajasti ydinvoiman alalla. Varsinkin Fukushiman onnettomuuden jälkeen ruostumaton teräs (kuten FeCrAl-ferriittinen ruostumaton teräs, 316Ti ja 15-15Ti-austeniittiset ruostumaton teräs) valittiin yhdeksi tärkeimmistä tutkimus- ja kehityssuunnista onnettomuuksien kestävien polttoaineiden (ATF) materiaaleihin. vesireaktorit. Lisäksi ruostumattomilla teräsmateriaaleilla on hyvä hitsauskyky, joten lisäainevalmistustekniikan käytöllä voidaan saavuttaa hyvä metallurginen sidos ja muotoilu. Additiivisen valmistustekniikan tuominen ydinvoima-alalle hyödyttää onnettomuuksien kestävien polttoainemateriaalien kehittämistä ja käyttöä.
China Nuclear Power Research and Design Instituten tutkimusryhmä julkaisi artikkelin "Research Status of 316L Stainless Steel Powder Manufacturing for Nuclear Power" artikkelissa "Precision Forming Engineering", joka paljastaa 316L ruostumattomasta teräksestä valmistettujen lisäaineiden valmistuksen muotoiltujen osien mikrorakenteen ja ominaisuudet ennen ja säteilytyksen jälkeen sekä 316L ruostumattoman teräksen indikaattorivaatimukset ydinvoimalle.
Additiivinen valmistustekniikka on edistynyt valmistusprosessi, joka ei vaadi muotteja ja on lähes nettomuovattu. Ruostumaton teräs on laajalti käytetty rakennemateriaali ydinvoimateollisuudessa. Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen rakenneosien additiivisen valmistuksen toteuttaminen edistää entisestään additiivinen valmistusteknologian kehitystä ja voi tuoda vallankumouksellisia muutoksia myös ydinteollisuuteen. Kun otetaan esimerkkinä ydinvoimassa käytettävä ruostumaton 316L-teräs, ruostumattoman teräksen jauheen lisäaineiden valmistuksen tutkimustilannetta kehitetään systemaattisesti, mukaan lukien jauheen valmistusprosessin nykytila, lisäainevalmistusprosessi sekä muotoiltujen osien mikrorakenteen ja ominaisuuksien tutkimusasema. .
Tällä hetkellä 316L ruostumattoman teräsjauheen valmistusprosessi lisäainevalmistukseen on pääasiassa sumutusmenetelmää, ja jauheen valmistusprosessin parametrit vaikuttavat jauheen fysikaalisiin ja kemiallisiin ominaisuuksiin. Laserjauhepetisulatuslisäaineiden valmistustekniikan, elektronisuihkun selektiivisen sulatustekniikan ja plasmalisäainevalmistustekniikan joukossa ruostumattoman teräksen laserjauhepetisulatuslisäaineen valmistus on erityisen laajalle levinnyt.
Lisäainevalmistuksessa valmistetun 316L ruostumattoman teräksen mikrorakenne ja ominaisuudet osoittavat anisotropiaa, mutta anisotropia voidaan eliminoida lisäainevalmistuksen jälkikäsittelytekniikoilla. Yleisimmin käytetty jälkikäsittelytekniikka lisäainevalmistuksessa on lämpökäsittely. Taottuun 316L ruostumattomaan teräkseen verrattuna kuumaisostaattisella lisäaineella käsitellyn 316L ruostumattoman teräksen mekaaniset ominaisuudet ja säteilyominaisuudet ovat paremmat. Tällä hetkellä ruostumattoman ydinteräksen lisäainevalmistustekniikka on vielä alkuvaiheessaan, ja jatkossa tulisi kiinnittää huomiota lisäainevalmistuksen muodostusmekanismiin ja muotoiltujen materiaalien neutronisäteilyn suorituskykyyn.
