Estat de la investigació dels additius en pols d'acer inoxidable 316L per a l'energia nuclear

Amb el ràpid desenvolupament de la indústria nuclear de la Xina, el disseny d'alguns equips d'energia nuclear s'ha tornat més precís i complex. Si s'utilitzen tècniques de fabricació tradicionals per a la producció d'aquests equips d'energia nuclear, hi ha problemes amb cicles de producció llargs i múltiples processos de fabricació. Tanmateix, l'ús de processos de fabricació additiva pot aconseguir una producció eficient d'equips amb estructures complexes i precises.

L'acer inoxidable té una excel·lent resistència a l'oxidació, propietats mecàniques i resistència a la corrosió, per la qual cosa és àmpliament utilitzat en el camp de l'energia nuclear. Especialment després de l'accident de Fukushima, l'acer inoxidable (com l'acer inoxidable ferrític FeCrAl, 316Ti i l'acer inoxidable austenític 15-15Ti) va ser seleccionat com una de les principals direccions de recerca i desenvolupament de materials de combustible resistent a accidents (ATF) per a la llum. reactors d'aigua. A més, els materials d'acer inoxidable tenen un bon rendiment de soldadura, de manera que l'ús de la tecnologia de fabricació additiva pot aconseguir una bona unió i conformació metal·lúrgica. La introducció de la tecnologia de fabricació additiva al camp de l'energia nuclear serà beneficiosa per al desenvolupament i l'aplicació de materials combustibles resistents als accidents.

L'equip d'investigació de l'Institut de Disseny i Recerca d'Energia Nuclear de la Xina va publicar un article titulat "Estat de la investigació de la fabricació d'additius en pols d'acer inoxidable 316L per a l'energia nuclear" a "Enginyeria de conformació de precisió", revelant la microestructura i les propietats de les peces formades abans de la fabricació additiva d'acer inoxidable 316L. i després de la irradiació, així com els requisits d'indicador d'acer inoxidable 316L per a l'energia nuclear.

La tecnologia de fabricació additiva és un procés de fabricació avançat que no requereix motlles i està gairebé net. L'acer inoxidable és un material estructural molt utilitzat en la indústria de l'energia nuclear. La implementació de la fabricació additiva per a components estructurals d'acer inoxidable promourà encara més el desenvolupament de la tecnologia de fabricació additiva i també pot aportar canvis revolucionaris a la indústria nuclear. Prenent com a exemple l'acer inoxidable 316L utilitzat en l'energia nuclear, s'elabora sistemàticament l'estat de recerca de la fabricació d'additius en pols d'acer inoxidable, inclòs l'estat actual del procés de preparació de pols, el procés de formació de fabricació additiva i l'estat de la investigació de la microestructura i les propietats de les peces formades. .

Actualment, el procés de preparació de la pols d'acer inoxidable 316L per a la fabricació additiva és principalment un mètode d'atomització, i les propietats físiques i químiques de la pols es veuen afectades pels paràmetres del procés de fabricació de pols. Entre la tecnologia de fabricació d'additius de fusió de llit de pols làser, la tecnologia de fusió selectiva de feix d'electrons i la tecnologia de fabricació d'additius de plasma, l'aplicació de l'acer inoxidable de fabricació d'additius de fusió de llit de pols làser està especialment estesa.

La microestructura i les propietats de l'acer inoxidable 316L produït per la fabricació additiva presenten anisotropia, però l'anisotropia es pot eliminar mitjançant tècniques de postprocessament en la fabricació additiva. La tecnologia de posttractament més utilitzada en la fabricació additiva és el tractament tèrmic. En comparació amb l'acer inoxidable 316L forjat, les propietats mecàniques i les propietats d'irradiació de l'acer inoxidable 316L fet amb additiu tractat per premsa isostàtica en calent són millors. En l'actualitat, la tecnologia de fabricació additiva de l'acer inoxidable nuclear encara es troba en la seva fase inicial, i en el futur s'ha de prestar atenció al mecanisme de formació de la fabricació additiva i al rendiment d'irradiació de neutrons dels materials formats.