Исследователи запускают первые тесты уникальной системы для сварки высоко освещенных металлических сплавов

Сварочная система, разработанная и установленная в горячей клетке в Радиохимическом Техническом Исследовательском центре ORNL, безопасно прилагает оборудование для сварки движения трения и лазера. Это позволит исследователям продвигать сварочные технологии для ремонта освещенных материалов, развивая обработку условий и оценку свойств материалов постсварки.Как возраст атомных электростанций, материалы, которые освещались в течение нескольких десятилетий, могли бы потребовать ремонта или замены. Продвинутые сварочные методы будут необходимы во время расширенных эксплуатационных жизней атомных электростанций Америки; строительство на большинстве началось в 1970-х.

Эти заводы производят приблизительно 20 процентов национального электричества.«Демонстрация продвинутых методов для освещенных материалов – ключевой шаг в утверждении ремонта сварки как одна стратегия смягчения распространения жизни компонентов и сокращения затрат для ядерной промышленности», сказал Кит Леонард ORNL, который ведет исследование в Пути Старения и Деградации Материалов для LWRS.

Внимание стратегий смягчения на рентабельные ремонтные работы или замены – любой может потребовать сварки. Во время расширенной эксплуатации реакторов гелий произведен посредством превращения примесей бора реакцией с нейтронами от реакторного ядра. Кроме того, никель, общий легирующий элемент в структурных сплавах, также произведет гелий, но посредством более медленного двухступенчатого процесса. Производство гелия зависит от материала и его местоположения в реакторе, но для реакторов, превышающих 60 эффективных лет полной мощности, производство гелия в основных компонентах может превысить 5 – 10 атомных частей за миллион – уровни, на которых традиционные сварочные методы не могут использоваться, чтобы соответственно восстановить компоненты.

Тепло и напряжение заставляют гелий соединяться в нержавеющей стали, формируя пузыри вдоль границ между «зерном» или областей масштаба микрона заказа, которые ослабляют материал. Когда металл расплавлен и повторно укрепляется, различия в расширении и сокращении между недавно укрепленным материалом, и окружающий материал может построить растяжимые усилия вдоль ослабленного, пузыря гелия «границ зерна, содержащего», вызвав трещины. «Это – самая большая проблема, с которой мы сталкиваемся со сваркой освещенных материалов», сказал Леонард.

Система ORNL-EPRI использует продвинутые методы, которые вводят меньше напряжения, чем обычная сварка, таким образом уменьшая взламывание.17 ноября первые тесты на освещенном материале были выполнены в ORNL с лазерной сварочной техникой [фильм в https://www.youtube.com/watch? v =-noWqJ12vMg], который использует основной лазер, чтобы сварить и вторичные лучи, чтобы уменьшить растяжимые стрессы около зоны сварки (заявка на патент была представлена). Тесты проводились на образцах, известных как «купоны», освещенной нержавеющей стали, лакируемой с 5, 10 и 20 частей бора за миллион атомов. Материалы были изготовлены в купоны размера игральной карты в ORNL и затем освещены в Высоком Реакторе Изотопа Потока, Офисе САМКИ Научного Пользовательского Средства на ORNL.

Богатые, энергичные нейтроны HFIR бомбардируют купоны, чтобы изменить бор в гелий, чтобы моделировать старение, которое произошло бы в коммерческом реакторе после десятилетий радиоактивного облучения.21 ноября видел, что первое трение размешало сварку [фильм в https://youtu.be/O-YmORuLsug] освещенной нержавеющей стали в ORNL.

В отличие от обычной дуговой сварки, которая использует литые материалы, сварка движения трения – твердотельный метод смешивания, который использует инструмент вращения, чтобы произвести трение и тепло, которое смягчает материалы, но не плавит их. «На микроскопическом уровне атомы каждой части материала становятся очень близкими, и привлекательные силы сплачивают атомы, чтобы сформировать одну часть», объяснил Чжили Фэн, который возглавляет Команду Присоединения Материалов ORNL. Поскольку сварка движения трения происходит ниже точки плавления, она старается не раскалываться в сварке ремонта освещенных и имеющих гелий материалов. Искусственная нейронная сеть контролирует сварку движения трения, чтобы обнаружить условия, которые могут вызвать дефекты сварки.

«Оба ремонта, сварочные технологии, разработанные в нашей программе, спроектированы, чтобы ‘заранее’ справиться со стрессами во время сварки так их потенциально, предлагает решения для восстановления [внутренних] реакторных компонентов с высокими уровнями гелия – невозможный с сегодняшней сварочной технологией ремонта», сказал Фэн. «В то время как реакторы продолжают стареть (и гелий продолжает производиться), промышленности все больше и больше нужны технологии, чтобы обращаться со сценариями высокого уровня гелия».Предварительные наблюдения показали, что оба метода произвели сварки хорошего качества.«Сварочная горячая клетка действительно установила ORNL как центр развития новых методов и новых технологий для коммерческого производства ядерной энергии», сказал Леонард.

В дополнение к экспертным знаниям лаборатории в сварке и характеристике материалов, преимущества ORNL включают разнообразные соседние средства, такие как другие горячие клетки и Низкая Лаборатория развития и Анализа Материалов Активации, чтобы поддержать характеристику материалов постсварки и HFIR, чтобы произвести тест материальные и дальнейшие материалы постсварки возраста.Затем, исследователи исследуют сварочные материалы с более высоким содержанием гелия и характеризуют освещенные материалы после того, как они будут сварены с методами включая микроструктурный анализ и механические имущественные оценки. Они будут также повторно старить материал в HFIR, который подвергся ремонту сварки, чтобы видеть, как далее стареющее влияние сваривает.

Программа LWRS проводит научные исследования, чтобы увеличить безопасные, эффективные и экономичные эксплутационные качества нашего национального ядерного флота и расширить операционные сроки службы. EPRI, независимая, некоммерческая организация, проводит исследование, поддерживающее безопасное, надежное, рентабельное и экологически ответственное использование ядерной энергии как выбор поколения. EPRI разрабатывает инструменты, чтобы развернуть технологию к атомным электростанциям для локальных ремонтных работ.

Как только совместный патент выходит к ORNL и EPRI, компании могли лицензировать технологию, чтобы сделать те локальные ремонтные работы.«EPRI работает широко с исследователями от компаний и университетов, и этого случая, правительственной лаборатории, чтобы обратиться к проблемам в электричестве, включая надежность, эффективность, доступность, здоровье, безопасность и окружающую среду», сказал Грегори Фредерик, диспетчер программ EPRI. «Мы сделали довольно большие инвестиции, потому что мы видим стоимость для обеспечения нового знания той промышленности потребностей. Ни у какого места нет критической массы экспертных знаний и услуг, которые предоставляет Окриджская национальная лаборатория».

Научно-исследовательская поддержка этого проекта пришла из американского Офиса Министерства энергетики Программы Ядерной энергии LWRS, Долгосрочной Операционной Программы EPRI и ORNL. САМКА и EPRI разделили затраты для развития, дизайна, фальсификации, оборудования и проверяющих затрат, и ORNL поддержал связанные с установкой затраты.

Промышленность может получить доступ к этой способности через Офис САМКИ возможностей финансирования Ядерной энергии или ORNL, сотрудничающего с механизмами.


7 комментариев к “Исследователи запускают первые тесты уникальной системы для сварки высоко освещенных металлических сплавов”

  1. Сияносов Филипп

    мде, с воображением туго… ладно я проголодалса, ушел в магазин пажрать купить. …

  2. не подменивай понятия США великая, Рашка просто большая и громко падает именно большой шкаф 🙂

  3. ну мало ли что могут запускать и сбивать… в посте не указано что именно дроны 🙂 Но про российсике дроны хз… есть тема о не хватки у россиян денег на БПЛА Альтаир 🙂

  4. Стоп моцк, ты сюда пришел за тем, чего тебе в жизни не хватает – внимание. Ты у финов оскому вызываешь, особо не льнут, домой не зовут, вот тут и стараешься свою риторику пристроить, как бы от суеты минорной уйти. Эмигрант, куле

  5. Так пусть фуфло зеленое и его слуга сте Панов ней вакцинируется…

  6. Интер.фа.к.с хроника 29-30 июля =Задержание вагнеровцев в Белоруссии=. 29 июля стало известно, что под Минском задержаны 32 боевика иностранной частной военной компании =Вагнер=, еще один человек был задержан на юге страны. Посольство в Белоруссии получило уведомление, что задержаны 32 россиянина….. В Киеве внимательно следят за последствиями задержания трех десятков человек в Белоруссии и могут потребовать выдачи тех из них, кто родился на Украине. Заместитель секретаря Совета национальной безопасности и обороны Украины Сергей Кривонос заявил =5 каналу=

  7. спорим шо захарка еще заявит о реорганизации куска Донецкой области и в бедоноссию и Рогоноссию и прочею поноссию ? 🙂

Комментарии закрыты.