סטטוס מחקר של תוספים אבקת נירוסטה 316L עבור כוח גרעיני
Jun 12, 2023
עם ההתפתחות המהירה של תעשיית החשמל הגרעינית של סין, התכנון של חלק מציוד האנרגיה הגרעיני הפך מדויק ומורכב יותר. אם נעשה שימוש בטכניקות ייצור מסורתיות לייצור של ציוד אנרגיה גרעינית אלה, יש בעיות עם מחזורי ייצור ארוכים ותהליכי ייצור מרובים. עם זאת, שימוש בתהליכי ייצור תוספים יכול להשיג ייצור יעיל של ציוד עם מבנים מורכבים ומדויקים.
לנירוסטה יש עמידות מצוינת בחמצון, תכונות מכניות ועמידות בפני קורוזיה, מה שהופך אותה לשימוש נרחב בתחום האנרגיה הגרעינית. במיוחד לאחר תאונת פוקושימה, פלדת אל-חלד (כגון FeCrAl נירוסטה פריטית, 316Ti ו-15-15Ti austenitic נירוסטה) נבחרה כאחד מכיווני המחקר והפיתוח העיקריים עבור חומרי דלק עמידים לתאונות (ATF) לאור כורי מים. בנוסף, לחומרי נירוסטה יש ביצועי ריתוך טובים, כך שהשימוש בטכנולוגיית ייצור תוסף יכול להשיג מליטה מתכות טובה ויצירת צורה. הכנסת טכנולוגיית ייצור תוסף לתחום הכוח הגרעיני תועיל לפיתוח ויישום של חומרי דלק עמידים לתאונות.
צוות המחקר של מכון המחקר והעיצוב של אנרגיה גרעינית בסין פרסם מאמר שכותרתו "סטטוס המחקר של ייצור תוסף אבקת פלדת אל-חלד 316L לאנרגיה גרעינית" ב-"Precision Forming Engineering", שחשף את המיקרו-מבנה והמאפיינים של חלקים שנוצרו לייצור תוספים 316L. ולאחר הקרנה, כמו גם דרישות המחוון של פלדת אל חלד 316L עבור כוח גרעיני.
טכנולוגיית ייצור תוסף היא תהליך ייצור מתקדם שאינו דורש תבניות וכמעט נוצר נטו. נירוסטה היא חומר מבני בשימוש נרחב בתעשיית הכוח הגרעיני. היישום של ייצור תוסף עבור רכיבים מבניים מנירוסטה יקדם עוד יותר את הפיתוח של טכנולוגיית ייצור תוסף ויכול להביא גם לשינויים מהפכניים בתעשיית הגרעין. אם ניקח לדוגמא פלדת אל-חלד 316L המשמשת באנרגיה גרעינית, מצב המחקר של ייצור תוספים של אבקת נירוסטה משוכלל באופן שיטתי, כולל המצב הנוכחי של תהליך הכנת האבקה, תהליך יצירת ייצור תוסף, ומצב המחקר של מבנה המיקרו ומאפיינים של חלקים נוצרים .
נכון לעכשיו, תהליך ההכנה של אבקת נירוסטה 316L לייצור תוסף הוא בעיקר שיטת אטומיזציה, והתכונות הפיזיקליות והכימיות של האבקה מושפעות מפרמטרי תהליך ייצור האבקה. בין טכנולוגיית ייצור התוספים להמסת אבקת לייזר, טכנולוגיית ההיתוך הסלקטיבית של אלומת אלקטרונים וטכנולוגיית ייצור תוסף פלזמה, היישום של פלדת אל-חלד להמסת אבקת לייזר עם אבקת לייזר הוא נפוץ במיוחד.
המיקרו-מבנה והמאפיינים של פלדת אל-חלד 316L המיוצרת על ידי ייצור תוסף מפגינים אניזוטרפיה, אך ניתן לבטל את האנזיטרופיה באמצעות טכניקות שלאחר עיבוד בייצור תוסף. הטכנולוגיה הנפוצה ביותר לאחר טיפול בייצור תוסף היא טיפול בחום. בהשוואה לנירוסטה מחושלת 316L, התכונות המכניות ותכונות ההקרנה של נירוסטה 316L העשויה על ידי תוסף שטופל בכבישה איזוסטטית חמה טובים יותר. נכון לעכשיו, טכנולוגיית הייצור התוסף של נירוסטה גרעינית עדיין בשלב הראשוני שלה, ויש להקדיש תשומת לב עתידית למנגנון היווצרות של ייצור תוסף וביצועי הקרנת נויטרונים של חומרים שנוצרו.
