一种Ti箔中间层低温间接扩散连接锆合金的方法技术

本发明专利技术公开一种Ti箔中间层低温间接扩散连接锆合金的方法，本发明专利技术提出将Ti箔中间层电解置氢或锆合金母材气相渗氢，将置氢Ti箔作为中间层间接扩散连接锆合金，或纯Ti箔作为中间层用于置氢锆合金的扩散连接，中间层或母材中的氢元素在焊接升温和保温过程中促进元素扩散，接头反应层连续性和宽度皆有提升，孔隙减少且剪切强度明显提高，使扩散焊的温度下降到700℃以下，避免了相转变造成的锆合金母材力学性能下降，除此之外，可以在低于常规扩散连接压力5～10MPa或常规保温时间10～40min条件下实现锆合金的间接扩散连接。下实现锆合金的间接扩散连接。下实现锆合金的间接扩散连接。

【技术实现步骤摘要】
一种Ti箔中间层低温间接扩散连接锆合金的方法


[0001]本专利技术属于材料连接
，具体涉及一种利用置氢Ti箔作为中间层或置氢锆合金作为母材实现低温间接扩散连接锆合金的方法。

技术介绍

[0002]随着全球经济发展，传统的石油天然气等化石燃料能源存在能源匮乏和环境污染等问题，新兴的水力、电力、太阳能等能源存在稳定性差、建设成本和维护成本高等问题，清洁、环保、低耗的核能引发关注。其中锆合金因其较小的热中子吸收截面、良好的力学性能和在高温高压水和蒸汽中优异的耐腐蚀性能被广泛用作核燃料包壳材料和核反应堆结构材料，因此，实现核反应堆材料锆合金的高强度连接成为核能持续发展的必要研究。
[0003]燃料包壳和结构材料中锆合金采用传统熔焊方法难以广泛应用，锆合金的真空扩散连接方法引发学者关注，为了实现新型锆基合金在核能领域的可靠连接，有几个突出的问题亟待解决：
[0004]1、核反应堆燃料包壳中的焊缝数量多，间距小，焊后变形不宜过大。
[0005]2、实际服役环境恶劣，表面容易腐蚀或开裂，需减少焊后缺陷。r/>[0006]3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Ti箔中间层低温间接扩散连接锆合金的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、对Ti箔中间层进行电解置氢处理，所述电解置氢处理的方法为：将Ti箔作为阴极，铂电极作为阳极，完全没入电解液中电解置氢，得到置氢Ti箔中间层；和/或，对锆合金母材进行气相渗氢处理，使锆合金母材的氢含量为0.05wt.％～0.5wt.％；S2、将Ti箔中间层和锆合金母材进行真空扩散焊，其中，所述真空扩散焊的焊接温度范围为620～700℃，对试样的压力为5～25Mpa。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述Ti箔中间层为厚度是30～200μm的纯Ti。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述锆合金母材为Zr
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Sn系锆合金。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述Ti箔中间层需要进行预处理，预处理在电解置氢处理前进行，预处理方法包括打磨、抛光、清洗干燥。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述Ti箔中间层的预处理方法具体为：使用砂纸320#～1000#打磨纯Ti箔表面以去掉氧化物，然后采用机械抛光的方法抛至表面光滑，最后置于无水乙醇中超声清洗，烘干后备用。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述锆合金母材需要进行预处理，预处理方法包括打磨、化学腐蚀或抛光、清洗干燥，气...

【专利技术属性】
技术研发人员：李远星，白玉杰，朱宗涛，陈辉，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：