在不钢网格板的高功率光纤激光切割中改善了表面质量和微观结构调节
Linjiang Xu1, Chunming Wang1, Fei Yan2
1School of Materials Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|December 17, 2024
概括
纤维激光切割有效地分解了核燃料棒. 最佳参数确保了良好的切割质量,尽管较低层需要进行工艺调整以获得一致的结果.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 核工程 核工程是指核工程.
- 激光技术 激光技术
背景情况:
- 核燃料棒的分解需要精确的切割方法.
- 不钢组件在核能应用中很常见.
- 激光切割为拆卸废燃料提供了一个潜在的解决方案.
研究的目的:
- 调查使用10千瓦光纤激光器切割多层不钢的可行性.
- 评估切割质量并确定核燃料棒分解的最佳过程参数.
- 分析切割的微观结构变化和材料特性.
主要方法:
- 一个10千瓦的光纤激光器被用来切割一个四层不钢模拟组件 (3毫米厚的板与12毫米的间隙).
- 切口宽度被测量为切割质量的关键指标.
- 在切割截面上进行了微结构分析 (奥斯泰尼特/费里特含量,粒度结构,位移).
主要成果:
- 通过适当的工艺参数实现了良好的激光切割质量.
- 在四个层 (1.25毫米,1.65毫米,1.80毫米,1.92毫米) 中,切割的宽度各不相同.
- 下层的切割质量较差,铁含量增加,由于辅助气体的帮助和热积累减少,谷物粗化和变形.
结论:
- 纤维激光切割是一种可行的核燃料棒分解方法.
- 工艺参数,特别是辅助气体压力,必须逐层优化,以实现有效的切割.
- 需要进一步的研究来应对切割下层的挑战,并确保统一的材料完整性.
