图1  在液体Li中进行腐蚀试验之前容器的3D可视化

图2 用于锂腐蚀试验的钎焊接头试样的示意图：(a) 试样的初始视图和切口轮廓；(b) 在液态锂和切割平面中静态暴露的试样的一半；(c) 第二次切割后的试样

图3 在600℃液体Li中腐蚀100小时之前(a)和之后(b)的W/Cu/EK181接头中钎焊接缝的边缘与液体Li接触面

图4 在600℃液体Li中腐蚀100小时之前(a)和之后(b)的W/Cu/EK181接头中焊缝中心区域

图5 600℃液态Li作用下W/TiZr4Be/Ta焊缝的正面SEM图像

图6 600℃液态Li作用下试样的正面SEM图像

图7 Ta/TiZr4Be/EК-181腐蚀试验后的化学分析图

图8 腐蚀试验后试样的横截面微观结构：(a) 与Li接触的表面附近的面积；(b) 圆角面积

图9 在液态Li中腐蚀后带有偏析的钎焊接缝表面的TEM图像

图10 含碳化物的钢在液态Li中腐蚀后表面的TEM图像

图11 钢在液态Li中腐蚀后表面的TEM图像：(a) 覆盖有氧化层的钢；(b) 氧化物层上的碳化物

图12 W/Ta/EK-181接头的EBSD图

结语

本文研究了使用Cu和TiZrBe钎料钎焊的两种钎焊接头在600℃液态Li中暴露100小时后的腐蚀特性。接头中Cu基相的局部溶解会导致接头的严重损坏和故障。用TiZrBe合金对W/Ta/EK-181钎焊接头进行腐蚀试验，结果表明，该钎焊接头具有较高的耐蚀性。钎焊接头的偏析主要由不同Cr和Fe含量的C组成，是由于冷却过程中在液态Li中的溶解度降低而形成的。其腐蚀机理类似于RAFM钢在Li液中的腐蚀过程。在Li液的腐蚀导致含Cr相在钢晶界上初步溶解，然后化学反应导致Cr碳化物偏析。TiZrBe钎焊合金在液态Li中的腐蚀性小于纯Cu钎料。TiZrBe钎焊接头的高耐腐蚀性归因于基体元素的高抗腐蚀性。

原文链接： https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2023.114004

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