Titanio y Tantalio Utilizados como Intercapa de Gradiente Funcional para Unir Tungsteno y Eurofer97
Autores: Richou, Marianne; Chu, Isabelle; Darut, Geoffrey; Maestracci, Raphael; Ramaniraka, Manda; Meillot, Erick
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Titanio y Tantalio Utilizados como Intercapa de Gradiente Funcional para Unir Tungsteno y Eurofer97
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Nuclear
Palabras clave
Reactor
Tungsten
Eurofer97
Soluciones de unión
FGM
Proceso de fabricación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 42
Citaciones: Sin citaciones
Para el reactor DEMO, se considera el tungsteno como material de armadura. Se planea utilizar Eurofer97 como material estructural para la primera pared y en la región del divertor, especialmente para el componente de revestimiento de blindaje. Hasta la fecha, se han desarrollado varias soluciones de unión entre W y Eurofer97 (soldadura de cobre, material funcional en gradiente (FGM) de W y Eurofer97, etc.). Cada solución de unión existente tiene sus propias ventajas (material de unión, proceso de fabricación mejorado). En el presente estudio, la elección del material de unión está impulsada, entre otras limitaciones, por el deseo de minimizar las tensiones térmicas en la interfaz de los materiales. En este sentido, el FGM representa una solución prometedora. Otra limitación que se tiene en cuenta en este estudio se refiere al proceso de fabricación involucrado, que debe ser un proceso industrial mejorado. El presente estudio propone una solución de unión, basada en FGM, que, además de las ventajas de las soluciones existentes, podría reducir la activación a largo plazo del material de unión. El desarrollo de una solución de unión a través de Ti y Ta como materiales que constituyen el FGM (FGM Ti/Ta) se presenta en este documento. Debido a la densidad lograda y la precisión de la composición, se muestra que el proceso de spray en frío es adecuado para la fabricación del FGM Ti/Ta. Basado en la retroalimentación sobre la experiencia de unión entre W, FGM W/Cu y CuCrZr, la unión final entre W, FGM Ti/Ta y Eurofer97 se logra utilizando prensado isostático en caliente, seguido de un tratamiento térmico para recuperar las propiedades mecánicas de Eurofer97, resultando en una buena calidad de unión.
Descripción
Para el reactor DEMO, se considera el tungsteno como material de armadura. Se planea utilizar Eurofer97 como material estructural para la primera pared y en la región del divertor, especialmente para el componente de revestimiento de blindaje. Hasta la fecha, se han desarrollado varias soluciones de unión entre W y Eurofer97 (soldadura de cobre, material funcional en gradiente (FGM) de W y Eurofer97, etc.). Cada solución de unión existente tiene sus propias ventajas (material de unión, proceso de fabricación mejorado). En el presente estudio, la elección del material de unión está impulsada, entre otras limitaciones, por el deseo de minimizar las tensiones térmicas en la interfaz de los materiales. En este sentido, el FGM representa una solución prometedora. Otra limitación que se tiene en cuenta en este estudio se refiere al proceso de fabricación involucrado, que debe ser un proceso industrial mejorado. El presente estudio propone una solución de unión, basada en FGM, que, además de las ventajas de las soluciones existentes, podría reducir la activación a largo plazo del material de unión. El desarrollo de una solución de unión a través de Ti y Ta como materiales que constituyen el FGM (FGM Ti/Ta) se presenta en este documento. Debido a la densidad lograda y la precisión de la composición, se muestra que el proceso de spray en frío es adecuado para la fabricación del FGM Ti/Ta. Basado en la retroalimentación sobre la experiencia de unión entre W, FGM W/Cu y CuCrZr, la unión final entre W, FGM Ti/Ta y Eurofer97 se logra utilizando prensado isostático en caliente, seguido de un tratamiento térmico para recuperar las propiedades mecánicas de Eurofer97, resultando en una buena calidad de unión.