Estado de investigación de los aditivos en polvo de acero inoxidable 316L para la energía nuclear
Jun 12, 2023
Con el rápido desarrollo de la industria de energía nuclear de China, el diseño de algunos equipos de energía nuclear se ha vuelto más preciso y complejo. Si se utilizan técnicas de fabricación tradicionales para la producción de estos equipos de energía nuclear, existen problemas con los largos ciclos de producción y los múltiples procesos de fabricación. Sin embargo, el uso de procesos de fabricación aditiva puede lograr la producción eficiente de equipos con estructuras complejas y precisas.
El acero inoxidable tiene una excelente resistencia a la oxidación, propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión, lo que lo hace ampliamente utilizado en el campo de la energía nuclear. Especialmente después del accidente de Fukushima, el acero inoxidable (como el acero inoxidable ferrítico FeCrAl, el 316Ti y el acero inoxidable austenítico 15-15Ti) se seleccionó como una de las principales direcciones de investigación y desarrollo para materiales de combustible resistente a accidentes (ATF) para vehículos ligeros. reactores de agua Además, los materiales de acero inoxidable tienen un buen rendimiento de soldadura, por lo que el uso de tecnología de fabricación aditiva puede lograr una buena formación y unión metalúrgica. La introducción de la tecnología de fabricación aditiva en el campo de la energía nuclear será beneficiosa para el desarrollo y la aplicación de materiales combustibles resistentes a los accidentes.
El equipo de investigación del Instituto de Investigación y Diseño de Energía Nuclear de China publicó un artículo titulado "Estado de la investigación de la fabricación aditiva de polvo de acero inoxidable 316L para la energía nuclear" en "Ingeniería de formación de precisión", que revela la microestructura y las propiedades de las piezas formadas por la fabricación aditiva de acero inoxidable 316L antes y después de la irradiación, así como los requisitos del indicador de acero inoxidable 316L para energía nuclear.
La tecnología de fabricación aditiva es un proceso de fabricación avanzado que no requiere moldes y se forma casi en red. El acero inoxidable es un material estructural ampliamente utilizado en la industria de la energía nuclear. La implementación de la fabricación aditiva para componentes estructurales de acero inoxidable promoverá aún más el desarrollo de la tecnología de fabricación aditiva y también puede traer cambios revolucionarios a la industria nuclear. Tomando como ejemplo el acero inoxidable 316L utilizado en la energía nuclear, el estado de investigación de la fabricación aditiva de polvo de acero inoxidable se elabora sistemáticamente, incluido el estado actual del proceso de preparación del polvo, el proceso de formación de fabricación aditiva y el estado de investigación de la microestructura y las propiedades de las piezas formadas. .
En la actualidad, el proceso de preparación del polvo de acero inoxidable 316L para la fabricación aditiva es principalmente un método de atomización, y las propiedades físicas y químicas del polvo se ven afectadas por los parámetros del proceso de fabricación del polvo. Entre la tecnología de fabricación aditiva de fusión de lecho de polvo láser, la tecnología de fusión selectiva por haz de electrones y la tecnología de fabricación aditiva de plasma, la aplicación de acero inoxidable de fabricación aditiva de fusión de lecho de polvo láser está particularmente extendida.
La microestructura y las propiedades del acero inoxidable 316L producido mediante la fabricación aditiva muestran anisotropía, pero la anisotropía se puede eliminar mediante técnicas de posprocesamiento en la fabricación aditiva. La tecnología de postratamiento más utilizada en la fabricación aditiva es el tratamiento térmico. En comparación con el acero inoxidable 316L forjado, las propiedades mecánicas y las propiedades de irradiación del acero inoxidable 316L fabricado con aditivo tratado mediante prensado isostático en caliente son mejores. En la actualidad, la tecnología de fabricación aditiva de acero inoxidable nuclear aún se encuentra en su etapa inicial, y en el futuro se debe prestar atención al mecanismo de formación de la fabricación aditiva y al rendimiento de la irradiación de neutrones de los materiales formados.
