Stav výzkumu 316L práškových přísad z nerezové oceli pro jadernou energetiku

S rychlým rozvojem čínského jaderného energetického průmyslu se konstrukce některých jaderných energetických zařízení stala přesnější a složitější. Pokud se pro výrobu těchto jaderných energetických zařízení používají tradiční výrobní techniky, dochází k problémům s dlouhými výrobními cykly a mnoha výrobními procesy. Použitím aditivních výrobních procesů však lze dosáhnout efektivní výroby zařízení se složitými a přesnými strukturami.

Nerezová ocel má vynikající odolnost proti oxidaci, mechanické vlastnosti a odolnost proti korozi, díky čemuž je široce používána v oblasti jaderné energetiky. Zejména po havárii ve Fukušimě byla nerezová ocel (jako FeCrAl feritická nerezová ocel, 316Ti a 15-15Ti austenitická nerezová ocel) vybrána jako jeden z hlavních směrů výzkumu a vývoje pro materiály s palivem odolným proti nehodám (ATF) pro lehké vodní reaktory. Kromě toho mají nerezové materiály dobrý svařovací výkon, takže použitím aditivní výrobní technologie lze dosáhnout dobrého metalurgického spojování a tváření. Zavedení technologie aditivní výroby do oblasti jaderné energetiky bude přínosem pro vývoj a aplikaci palivových materiálů odolných proti nehodám.

Výzkumný tým China Nuclear Power Research and Design Institute publikoval článek s názvem „Stav výzkumu výroby aditiv z nerezové oceli 316L pro jadernou energetiku“ v „Inženýrství přesného tváření“, odhalující mikrostrukturu a vlastnosti tvářených dílů pro výrobu aditiv z nerezové oceli 316L dříve. a po ozáření, stejně jako požadavky na indikátory nerezové oceli 316L pro jadernou energetiku.

Technologie aditivní výroby je pokročilý výrobní proces, který nevyžaduje formy a je téměř čistý. Nerezová ocel je široce používaný konstrukční materiál v jaderné energetice. Implementace aditivní výroby konstrukčních součástí z nerezové oceli dále podpoří rozvoj technologie aditivní výroby a může také přinést revoluční změny do jaderného průmyslu. Vezmeme-li jako příklad nerezovou ocel 316L používanou v jaderné energetice, je systematicky rozpracován výzkumný stav výroby práškových přísad z nerezové oceli, včetně současného stavu procesu přípravy prášku, procesu tvarování aditivní výroby a stavu výzkumu mikrostruktury a vlastností tvarovaných dílů. .

V současné době je proces přípravy prášku z nerezové oceli 316L pro aditivní výrobu hlavně metodou atomizace a fyzikální a chemické vlastnosti prášku jsou ovlivněny parametry procesu výroby prášku. Mezi technologií výroby aditiv pro tavení laserového lože prášku, technologií selektivního tavení elektronovým paprskem a technologií výroby plazmových aditiv je zvláště rozšířená aplikace tavicí přísady z laserového lože na výrobu nerezové oceli.

Mikrostruktura a vlastnosti nerezové oceli 316L vyrobené aditivní výrobou vykazují anizotropii, ale anizotropii lze eliminovat technikami následného zpracování v aditivní výrobě. Nejčastěji používanou technologií dodatečného zpracování v aditivní výrobě je tepelné zpracování. Ve srovnání s kovanou nerezovou ocelí 316L jsou mechanické vlastnosti a ozařovací vlastnosti nerezové oceli 316L vyrobené aditivem ošetřeným izostatickým lisováním za tepla lepší. V současné době je technologie aditivní výroby jaderné nerezové oceli stále v počáteční fázi a budoucí pozornost by měla být věnována tvářecímu mechanismu aditivní výroby a výkonu tvářených materiálů při ozařování neutrony.