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这两天我突然用一些热核聚变的试验研究来闹一闹该版块。 国际热核聚变试验堆(ITER)计划”是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一,它的建造大约需要30年以上。ITER装置是一个能产生大规模核聚变反应的超导托克马克,俗称“人造太阳”。
这一项目中采用的316LN核级不锈钢,最低使用温度达到4K(-269度/4开尔文),此服役温度是为使钢材处于超导状态而设定的温度,已经近乎人力所能达到的低温极限。获得钢材焊接接头的满意的超低温韧性是最大的技术难度,经过我们的试验,只能用实芯焊丝气体保护焊焊接。通过许多次的焊接试验和摸索,接头性能已经得到ITER 管理组织(IO)和中国执行中心(CNDA)的高度评价。其技术难度主要在于:焊缝组织要求全奥氏体;铁素体组织必须小于0.5%(有兴趣的朋友可以将这一焊接接头铁素体含量指标与ASME-III,RCC-M做一对比,并告诉我对比结果);工件尺寸大厚度大,焊后应进行消除应力处理可以低温退火,但不得采取高温退火,或固溶处理来提高韧性。这是一些极端的条件。
我们做热核聚变实验堆(ITER)项目超低温磁体支撑的收获小结:
1、找出了奥氏体不锈钢焊后热处理的最合适温度区间;
2、探索了-196度以下实芯焊丝混合气体保护焊的焊接技术;(发现混合气体要很讲究)
3、探索了奥氏体不锈钢30mm以上,最大110mm焊缝金属的UT检验技术;
4、应用了超窄间隙的焊接技术,厚度100mm焊接坡口的最大开口仅15mm;
这是我们国家参与国际科技合作中最大的项目,了解的人并不多,参与的单位和参与的人就更少了,有兴趣的朋友可以关注一下。
目前中国承担的制造合同中,已经陆续交货。
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