Pred kratkim je ekipa Yanga Shangluja, raziskovalca v Centru za raziskave in razvoj tehnologije laserske inteligentne proizvodnje Šanghajskega inštituta za optiko in precizne stroje Kitajske akademije znanosti,dosegel nov napredek na področju laserskega varjenjavisokotemperaturne zlitine Ni-28W-6Cr na osnovi niklja, strukturnega materiala za reaktorje četrte generacije – reaktorje s staljeno soljo. Ta raziskava je prvič uporabila tehnologijo visokozmogljivega laserskega varjenja vlaken za zlitino Ni-28W-6Cr in uporabila tehnologijo hitre kamere za analizo značilnosti dinamičnega razpokanja pri termičnem razpokanju laserskega varjenja te zlitine in pojasniti mehanizem razpokanja. Rezultati raziskave so bili objavljeni v Journal of Materials Research and Technology (JMRT) pod naslovom Dynamic laser welding vroče razpoke in mehanizem novega strukturnega materiala Ni-28W-6Cr alloy for the molten salt reaktor. Journal of Materials Research and Technology.
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 stopinj), z odlično odpornostjo na visoke temperature in lastnostmi proti koroziji s staljeno soljo. Zaradi višje legiranosti te zlitine ima tako izjemno visoko občutljivost na vroče razpoke pri varjenju, kar ogroža varnost varjenja zvarnih spojev in konstrukcij. Da bi izboljšali kakovost laserskega varjenja zlitine Ni-28W-6Cr in spodbudili inženirsko uporabo jedrske energije, je nujno treba izvesti raziskavo obnašanja pri termičnem razpokanju in vplivnih dejavnikov lasersko varjenje Ni-28W-6Cr visokotemperaturne zlitine na osnovi niklja, da se reši problem termičnega razpokanjalasersko varjenje zlitinez razjasnitvijo mehanizma pokanja.
Skupina je uporabila 10,000-vatno lasersko procesno enoto v kombinaciji s tehnologijo hitre kamere za analizo dinamičnega vedenja pokanja vročih razpok Ni-28W-6Cr zlitine pri laserskem varjenju, in pridobljeno razmerje med vrsto, številom, velikostjo in značilnostmi raztezanja vročih razpok ter močjo laserja; razjasnil vplivne dejavnike kalitve in širjenja vročih razpok (laserski procesni parametri, segregacija elementov, izločilne faze in napetosti itd.), nato pa je bil razjasnjen mehanizem nastanka vročih razpok pri laserskem varjenju zlitin. To delo postavlja temelje za regulacijo termičnega razpokanja zlitine Ni-28W-6Cr pri laserskem varjenju, uresničevanje laserskega varjenja in oblikovanja zlitine brez napak ter spodbujanje gradnje staljene soli nove generacije reaktorji.
Raziskovalno delo je podprla Nacionalna naravoslovna fundacija Kitajske v okviru programa Youth Science Foundation in Nacionalni ključni raziskovalni in razvojni program Kitajske.
(a) Dinamično razpokanje lasersko varjene zlitine Ni-28W-6Cr, (b) Mikrostruktura lasersko varjenih vročih razpok v zlitini Ni-28W-6Cr .
Rezultati EBSD analize lasersko varjenega termičnega pokanja zlitine Ni-28W-6Cr: (a) razpoke zaradi strjevanja, (b) razpoke zaradi utekočinjenja.
