Zirkonium hat einen geringen Absorptionsquerschnitt für thermische Neutronen, eine hohe Festigkeit, eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Duktilität und wird häufig in der Primärenergieindustrie, der Luft- und Raumfahrt sowie in der Biomedizin eingesetzt. Es ist ein wichtiges strategisches Material, das auch als „das erste Metall von“ bekannt ist das Atomzeitalter“. Um die Stabilität der Zirkoniumlegierung weiter zu erhöhen und die Verarbeitungs- und Herstellungsschwierigkeiten zu verringern, ist es notwendig, Zirkoniumlegierungsmaterialien zu verbinden. Daher ist es sehr wichtig, die Mikrostruktur und die Eigenschaften von Doppellegierungsverbindungen durch Schweißtechnologie zu untersuchen, und Diffusionsschweißen als häufig verwendete Materialverbindungsmethode kann zum Schweißen von Zirkonium und Zirkoniumlegierungen verwendet werden.
Unter Verwendung der Zirkoniumlegierung Zr705 als Grundmaterial und Cu als Zwischenschicht wurde das Vakuumdiffusionsschweißen unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt. Die Auswirkungen der Dicke der Cu-Zwischenschicht und der Schweißtemperatur auf die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften von Diffusionsschweißverbindungen wurden untersucht und der Mechanismus der Verbindungsbildung diskutiert. Darüber hinaus wurde die Korrosionsbeständigkeit der Verbindung in saurer Lösung durch Tauchkorrosionsexperimente getestet und die Korrosionsbeständigkeit der Schweißverbindung bei verschiedenen Zwischendicken und Schweißtemperaturen untersucht. Die Ergebnisse zeigten Folgendes:
① After Cu foil is added as an intermediate layer, two kinds of microstructure were formed near the interface and in the base material under the condition of Cu foil thickness 30 [Cu foil thickness] -welding temperature 900> 920 °C and Cu foil thickness 10 [Cu foil thickness] -welding temperature 880, 900, 920 °C, namely, Weischwitz microstructure and biphase microstructure, which may be caused by the diffusion of Cu atoms. When the temperature exceeds 920 °C and reaches 940 or 960, the temperature at which a->p ist vollständig umgewandelt und die gesamte Grundmaterialstruktur ist die Weissner-Struktur.
② Cu foil thickness is 30 ~ 900, 920 % welding temperature and Cu foil thickness is 10 ~ m. When the welding temperature is 880.900 °C, an intermetallic compound layer is formed at the joint, which contains Zr2Cu.Zri4Cu5i> ZrCu>ZrCu5- und Zr3Cu8-Phasen, und es kann Zr7Cuio- und Zr8Cu5-Phasen geben. Daher bildet sich keine intermetallische Verbindung, wenn Cu mit einer Dicke von 10 Gbit/s als Zwischenschicht bei der gleichen Temperatur (920 Grad) verwendet wird, was darauf hindeutet, dass die Dicke der Kupferfolie einen gewissen Einfluss auf die Grenzflächenkombinationsreaktion hat. Beim Erhöhen der Schweißtemperatur auf 940 Grad und 960 Grad.
Die Korrosionsrate von Zirkoniumlegierungen in saurer Korrosionslösung beträgt weniger als 0,5 %/h. Aus Sicht der Korrosionsmikrostruktur ist die Korrosionsbeständigkeit wie folgt: Grundmetall nach dem Schweißen > Schweißzone ohne Verbindungsschicht > ursprüngliches Grundmetall > Schweißzone mit Verbindungsschicht; In Bezug auf Korrosionsrate und Gewichtsverlustrate weist das ursprüngliche Grundmaterial die höchste Korrosionsrate und Gewichtsverlustrate auf, wobei die Gewichtsverlustrate 44 % erreicht. Mit steigender Schweißtemperatur gilt: Je geringer die Korrosionsrate, desto geringer die Gewichtsverlustrate.
