摘要：本文研究了全钨ITER朗缪尔探针在高热负荷条件下的耐热性能、绝缘性能和损伤行为。利用核工业西南物理研究院的60 kW电子束测试平台,对探针在10 MW/m^(2)稳态热负荷、20 MW/m^(2)瞬态热负荷及15 MW/m^(2)高参数稳态热负荷下进行模拟测试。实验结果表明,全钨朗缪尔探针能够承受10 MW/m^(2)热负荷100分钟、20 MW/m^(2)热负荷300次循环以及15 MW/m^(2)热负荷3000次循环。在15 MW/m^(2)条件下,探针表面在前1000次循环中无明显损伤,但在3000次循环后出现裂纹,且部分探针表面发生再结晶现象。研究表明,现有全钨朗缪尔探针的设计能够满足当前ITER装置的服役条件,但面对未来DEMO堆更加苛刻的条件可能还需要进一步优化。

摘要：为了解决CFC与Cu Cr Zr合金的冶金连接问题,以二元合金Cu_(62)Mn_(38)(at.%)为基础成分,采用低熔点Ga作为主要合金化元素和微合金化元素Cr和Si,设计了系列固溶体钎料合金Cu_(62)Mn_(37-x)Ga_(x)Cr_(0.5)Si_(0.5)(x=0~10,at.%)。利用电弧熔炼、铜模吸铸和冷轧制备了100μm厚的钎料箔带。采用Cu_(62)Mn_(31)Ga_(6)Cr_(0.5)Si_(0.5)钎料在不同工艺条件下(875~900℃,保温15~25min)制备了无氧铜和Cu Cr Zr合金钎焊接头。通过热分析和X-射线衍射分析了钎料熔化行为和相组成;采用光学显微镜、扫描电镜、电子探针和力学性能拉伸机对接头的组织形貌、成分分布和力学性能进行了分析。结果表明,在880℃/保温25min钎焊工艺下可获得无缺陷CFC/Cu Cr Zr接头结构,焊缝的Cu固溶体基体内有少量不连续分布的粒状纳米Cr_(3)Si析出相;在室温抗拉试验中,此接头的抗拉强度为215MPa,断后延伸率40%,断裂模式为韧性断裂。该钎料和焊接工艺已应用于HL-2M偏滤器制造中碳纤维复合材料和Cu Cr Zr合金的连接加工。

摘要：为了连接W和CLF-1 RAFM钢,设计出由低活化元素组成的Fe-B-Si、Fe-B-Si-Sn、Fe-B-Si-Cr-(Sn)、Fe-B-Si-P-(Cr,Sn)、Fe-B-Si-Mn-(Ga,Sn)和Fe-B-Si-(Cr,Mn,Ga,Ta,Sn)系列Fe基非晶钎料,结合熔体快淬技术制备出非晶合金箔带,并对W/CLF-1 RAFM钢接头微结构进行了对比研究。采用X-射线衍射仪对箔带样品与焊缝进行了相鉴定;通过差热分析测量了非晶箔带的熔化温度和液相线温度;利用光学金相和电子探针分析了焊缝组织形貌和元素分布。结果表明,利用Fe-B-Si、Fe-B-Si-Cr和Fe-B-Si-Mn-Sn非晶钎料可获得结构完整的W/CLF-1钢接头;前两种钎料得到的焊缝组织基体相为α-Fe固溶体,而含Mn钎料形成的焊缝基体为马氏体组织;在高温钎焊过程中,这些Fe基非晶钎料中的高B含量促使FeWB、FeW2B2和Fe3B型金属间化合物在焊缝中形成,并有效地阻止了W元素向低活化钢基体长程扩散。所设计的低活化Fe基非晶钎料可用于W和低活化钢的连接和接头性能研究。