钨/低活化钢钎焊用铁基非晶钎料与接头微结构

作者：魏明玉; 王建豹; Jitendar Kumar; 羌建兵; 王英敏; 刘天鸷; 封范; 练友运; 刘翔

来源：核聚变与等离子体物理, 2023, 43(02): 132-139.

DOI：10.16568/j.0254-6086.202302002

• 低活化Fe基非晶钎料
• 钎焊
• W/钢连接
• 偏滤器
• 第一壁

为了连接W和CLF-1 RAFM钢，设计出由低活化元素组成的Fe-B-Si、Fe-B-Si-Sn、Fe-B-Si-Cr-(Sn)、Fe-B-Si-P-(Cr,Sn)、Fe-B-Si-Mn-(Ga,Sn)和Fe-B-Si-(Cr,Mn,Ga,Ta,Sn)系列Fe基非晶钎料，结合熔体快淬技术制备出非晶合金箔带，并对W/CLF-1 RAFM钢接头微结构进行了对比研究。采用X-射线衍射仪对箔带样品与焊缝进行了相鉴定；通过差热分析测量了非晶箔带的熔化温度和液相线温度；利用光学金相和电子探针分析了焊缝组织形貌和元素分布。结果表明，利用Fe-B-Si、Fe-B-Si-Cr和Fe-B-Si-Mn-Sn非晶钎料可获得结构完整的W/CLF-1钢接头；前两种钎料得到的焊缝组织基体相为α-Fe固溶体，而含Mn钎料形成的焊缝基体为马氏体组织；在高温钎焊过程中，这些Fe基非晶钎料中的高B含量促使FeWB、FeW2B2和Fe3B型金属间化合物在焊缝中形成，并有效地阻止了W元素向低活化钢基体长程扩散。所设计的低活化Fe基非晶钎料可用于W和低活化钢的连接和接头性能研究。

• 单位
  大连理工大学; 核工业西南物理研究院