高压储氢容器用高强度可焊接钢板Q690DR配套焊材研发及评价

针对可焊接超高强度Q690DR钢板,研制了配套手工焊条CHE807QR,并开展了焊接性能研究。通过斜Y型坡口焊接裂纹试验可知,Q690DR钢板在不预热时冷裂纹敏感性强,预热温度不小于100℃时对冷裂纹不敏感。基于CHE807QR的焊接接头,在150~180℃预热温度下焊态、热处理态的焊接接头,均满足抗拉强度不小于800 MPa、屈服强度不小于690 MPa的要求,-40℃冲击功在110 J左右,其综合力学性能和低温冲击韧性与母材有较好的匹配性。基于低应变速率缺口拉伸测试,测得焊材CHE807QR的焊接接头在10 MPa氢气下与同压力氮气下的相对抗拉强度约为78.08%,在10 MPa氢气环境中,CHE807QR焊接接头的裂纹扩展速率是同等压力氮气环境中的13.5倍左右。CHE807QR焊接接头在10 MPa氮气、10 MPa氢气下的断裂韧度分别约为252.6、113.1 MPa/m^(0.5)。CHE807QR焊材与母材性能高度匹配,满足技术条件要求,可用于高压储氢容器后续试验罐和示范工程项目的建造。

基于第一性原理的FeCrNiAl高熵合金空位缺陷形成研究

采用第一性原理方法研究了不同结构的FeCrNiAl高熵合金的空位缺陷形成行为。为了保证原子环境近邻分布的均匀性,采用特殊准随机结构方法构建了FeCrNiAl高熵合金面心立方和体心立方晶体模型。计算结果显示,结构弛豫后面心立方结构的FeCrNiAl高熵合金相比体心立方结构有着更高的畸变能,且空位形成能也显著高于体心立方结构,说明面心立方结构更难形成空位缺陷。研究结果表明,面心立方结构的FeCrNiAl高熵合金具有更优异的抗辐照特性,为设计性能优异的抗辐照高熵合金提供了指导思路。