Статус исследований порошковых добавок из нержавеющей стали 316L для ядерной энергетики

С быстрым развитием ядерной энергетики Китая конструкция некоторого оборудования для атомной энергетики стала более точной и сложной. Если для производства этого оборудования для ядерной энергетики используются традиционные технологии производства, возникают проблемы с длительными производственными циклами и многочисленными производственными процессами. Однако с помощью процессов аддитивного производства можно добиться эффективного производства оборудования сложной и точной конструкции.

Нержавеющая сталь обладает отличной стойкостью к окислению, механическими свойствами и коррозионной стойкостью, что делает ее широко используемой в области ядерной энергетики. Особенно после аварии на Фукусиме нержавеющая сталь (например, ферритная нержавеющая сталь FeCrAl, 316Ti и 15-15Ti аустенитная нержавеющая сталь) была выбрана в качестве одного из основных направлений исследований и разработок устойчивых к авариям топливных материалов (ATF) для легких двигателей. водяные реакторы. Кроме того, материалы из нержавеющей стали имеют хорошие характеристики сварки, поэтому использование технологии аддитивного производства может обеспечить хорошее металлургическое соединение и формование. Внедрение технологии аддитивного производства в ядерную энергетику будет способствовать разработке и применению устойчивых к авариям топливных материалов.

Исследовательская группа Китайского института исследований и проектирования в области ядерной энергетики опубликовала статью под названием «Состояние исследований в области аддитивного производства порошка нержавеющей стали 316L для атомной энергетики» в «Технологии прецизионного формования», раскрывающую микроструктуру и свойства аддитивных формованных деталей из нержавеющей стали 316L до и после облучения, а также требования к показателю нержавеющей стали 316L для атомной энергетики.

Технология аддитивного производства — это передовой производственный процесс, который не требует пресс-форм и почти полностью сформирован. Нержавеющая сталь является широко используемым конструкционным материалом в атомной энергетике. Внедрение аддитивного производства конструкционных компонентов из нержавеющей стали будет способствовать дальнейшему развитию технологии аддитивного производства, а также может привести к революционным изменениям в атомной отрасли. Взяв в качестве примера нержавеющую сталь 316L, используемую в атомной энергетике, систематически разрабатывается исследовательский статус аддитивного производства порошка из нержавеющей стали, включая текущий статус процесса подготовки порошка, процесс формования аддитивного производства, а также статус исследования микроструктуры и свойств формованных деталей. .

В настоящее время процесс подготовки порошка из нержавеющей стали 316L для аддитивного производства в основном представляет собой метод распыления, и на физические и химические свойства порошка влияют параметры процесса производства порошка. Среди технологии производства присадок для лазерного плавления в порошковом слое, технологии избирательного плавления электронным лучом и технологии производства присадок в плазме особенно широко распространено применение присадок для плавления в слое лазерного порошка для производства нержавеющей стали.

Микроструктура и свойства нержавеющей стали 316L, произведенной с помощью аддитивного производства, демонстрируют анизотропию, но анизотропию можно устранить с помощью методов постобработки в аддитивном производстве. Наиболее часто используемой технологией последующей обработки в аддитивном производстве является термообработка. По сравнению с кованой нержавеющей сталью 316L механические свойства и свойства облучения нержавеющей стали 316L, изготовленной с помощью добавок, обработанных горячим изостатическим прессованием, лучше. В настоящее время технология аддитивного производства ядерной нержавеющей стали все еще находится на начальной стадии, и в будущем внимание следует уделить формовочному механизму аддитивного производства и характеристикам нейтронного облучения формованных материалов.