圖1  在液體Li中進行腐蝕試驗之前容器的3D可視化

圖2 用于鋰腐蝕試驗的釬焊接頭試樣的示意圖：(a) 試樣的初始視圖和切口輪廓；(b) 在液態鋰和切割平面中靜態暴露的試樣的一半；(c) 第二次切割后的試樣

圖3 在600℃液體Li中腐蝕100小時之前(a)和之后(b)的W/Cu/EK181接頭中釬焊接縫的邊緣與液體Li接觸面

圖4 在600℃液體Li中腐蝕100小時之前(a)和之后(b)的W/Cu/EK181接頭中焊縫中心區域

圖5 600℃液態Li作用下W/TiZr4Be/Ta焊縫的正面SEM圖像

圖6 600℃液態Li作用下試樣的正面SEM圖像

圖7 Ta/TiZr4Be/EК-181腐蝕試驗后的化學分析圖

圖8 腐蝕試驗后試樣的橫截面微觀結構：(a) 與Li接觸的表面附近的面積；(b) 圓角面積

圖9 在液態Li中腐蝕后帶有偏析的釬焊接縫表面的TEM圖像

圖10 含碳化物的鋼在液態Li中腐蝕后表面的TEM圖像

圖11 鋼在液態Li中腐蝕后表面的TEM圖像：(a) 覆蓋有氧化層的鋼；(b) 氧化物層上的碳化物

圖12 W/Ta/EK-181接頭的EBSD圖

結語

本文研究了使用Cu和TiZrBe釬料釬焊的兩種釬焊接頭在600℃液態Li中暴露100小時后的腐蝕特性。接頭中Cu基相的局部溶解會導致接頭的嚴重損壞和故障。用TiZrBe合金對W/Ta/EK-181釬焊接頭進行腐蝕試驗，結果表明，該釬焊接頭具有較高的耐蝕性。釬焊接頭的偏析主要由不同Cr和Fe含量的C組成，是由于冷卻過程中在液態Li中的溶解度降低而形成的。其腐蝕機理類似于RAFM鋼在Li液中的腐蝕過程。在Li液的腐蝕導致含Cr相在鋼晶界上初步溶解，然后化學反應導致Cr碳化物偏析。TiZrBe釬焊合金在液態Li中的腐蝕性小于純Cu釬料。TiZrBe釬焊接頭的高耐腐蝕性歸因于基體元素的高抗腐蝕性。

原文鏈接： https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2023.114004

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