Цирконій має низький поперечний переріз поглинання теплових нейтронів, високу твердість, чудову стійкість до корозії та пластичність, він широко використовується в первинній енергетиці, аерокосмічній та біомедичній галузях, і є важливим стратегічним матеріалом, також відомим як «перший метал у світі». атомний вік». Щоб ще більше підвищити стабільність цирконієвого сплаву та зменшити складність обробки та виготовлення, необхідно з’єднати матеріали цирконієвого сплаву. Тому дуже важливо вивчити мікроструктуру та властивості з’єднання подвійного сплаву за допомогою технології зварювання, а дифузійне зварювання, як широко використовуваний метод з’єднання матеріалів, можна використовувати для зварювання цирконію та цирконієвого сплаву.
Використовуючи цирконієвий сплав Zr705 як основний матеріал і Cu як прошарок, проводили вакуумне дифузійне зварювання в різних умовах. Досліджено вплив товщини прошарку Cu та температури зварювання на мікроструктуру та механічні властивості дифузійно-зварних з’єднань, а також обговорено механізм утворення з’єднань. Крім того, корозійну стійкість з’єднання в кислому розчині перевіряли за допомогою експерименту з корозії зануренням, а також вивчали корозійну стійкість зварного з’єднання, отриманого за різної проміжної товщини та температури зварювання. Результати показали, що:
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 повністю трансформується, і вся структура основного матеріалу є структурою Вейсснера.
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>Фази ZrCu5 і Zr3Cu8, можуть бути фази Zr7Cuio і Zr8Cu5. Таким чином, інтерметалічна сполука не утворюється, коли Cu товщиною 10 Гбіт/с використовується як проміжний шар при тій же температурі (920 градусів), що вказує на те, що товщина мідної фольги має певний вплив на реакцію поєднання межі розділу. При підвищенні температури зварювання до 940 градусів і 960 градусів.
Швидкість корозії цирконієвого сплаву в кислотному корозійному розчині становить менше 0,5%/год. З точки зору корозійної мікроструктури корозійна стійкість виглядає наступним чином: основний метал після зварювання > зона зварного шва без складного шару > оригінальний основний метал > зона зварного шва зі складним шаром; З точки зору швидкості корозії та швидкості втрати ваги вихідний основний матеріал має найвищу швидкість корозії та швидкість втрати ваги, причому швидкість втрати ваги досягає 44%. З підвищенням температури зварювання, чим менше швидкість корозії, тим менше швидкість втрати ваги.
