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锆合金第二相研究述评(Ⅰ):Zircaloys合金 被引量：13
1
作者 柴林江 栾佰峰 +2 位作者 周宇 邱日盛 陈建伟 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1594-1604,共11页
回顾了国内外近几十年来关于Zircaloys合金中第二相粒子本征特征(晶体结构、成分、形状、亚结构等)的相关研究工作。Zircaloys合金中的Zr-Fe-Ni粒子只有一种,即C16(BCT,Al2Cu)型Zr2(Fe,Ni)Zintl相。而Zr-Fe-Cr粒子主要有两种:一种是C14(... 回顾了国内外近几十年来关于Zircaloys合金中第二相粒子本征特征(晶体结构、成分、形状、亚结构等)的相关研究工作。Zircaloys合金中的Zr-Fe-Ni粒子只有一种,即C16(BCT,Al2Cu)型Zr2(Fe,Ni)Zintl相。而Zr-Fe-Cr粒子主要有两种:一种是C14(HCP,MgZn2)型Zr(Fe,Cr)2Laves相,另一种是C15(FCC,MgCu2)型Zr(Fe,Cr)2Laves相,这些Laves相内部均可见层错结构。归纳总结出形成温度决定论、n(Fe)/n(Cr)决定论、价电子/原子比决定论3种理论,用于解释Zr(Fe,Cr)2粒子形成稳定结构的原因。常规加工工艺下,在Zircaloys合金成分范围内,Sn完全固溶于α-Zr基体,不会参与形成析出相,Fe、Cr、Ni一般也不会单独与Zr形成Zr-Fe、Zr-Cr、Zr-Ni粒子。 展开更多
关键词 zircaloys合金 LAVES相 Zr-Fe-Ni粒子 Zr-Fe-Cr粒子
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锆合金中的疖状腐蚀问题 被引量：27
2
作者 周邦新 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 1993年第1期51-58,7,共8页
本文归纳了研究疖状腐蚀方面的一些重要结果,从疖状腐蚀的形貌、影响因素、形成前后氧化膜的组织结构,以及成核长大等方面讨论了它的形成机理,并指出了如何阻止疖状腐蚀产生的一些措施。
关键词 锆合金 疖状 腐蚀 堆芯结构材料
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锆合金研究进展及我国核电站用锆材国产化的思考 被引量：20
3
作者 袁改焕 卫新民 《钛工业进展》 CAS 2011年第6期18-22,共5页
综合评述了国内外核电站用锆合金材料的研究进展,重点介绍了目前国际上发展成熟的高性能锆合金:法国的M5合金、美国的Zirlo合金、俄罗斯的E635合金、日本的NDA合金及韩国的HANA合金。分析了我国在核电站用锆合金材料研制过程中存在的问... 综合评述了国内外核电站用锆合金材料的研究进展,重点介绍了目前国际上发展成熟的高性能锆合金:法国的M5合金、美国的Zirlo合金、俄罗斯的E635合金、日本的NDA合金及韩国的HANA合金。分析了我国在核电站用锆合金材料研制过程中存在的问题,以及我国核电用锆材国产化的难点。对我国核电用锆材的发展思路提出了几点建议。 展开更多
关键词 锆合金 核电站 核反应堆 国产化
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核级锆及锆合金腐蚀性能研究现状 被引量：22
4
作者 刘鹏 杜忠泽 +1 位作者 马林生 王快社 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第22期22-24,28,共4页
通过对已有成果的总结,对锆合金的工作环境做了简单的介绍,主要概括了锆合金的腐蚀性能。根据现有的数据,从添加合金元素、反应堆水化学、热处理制度及表面处理等方面对锆合金的腐蚀性能做以介绍,并对锆合金的发展提出建议。
关键词 锆合金 腐蚀性能 合金元素 水化学 热处理制度 表面处理
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锆锡合金腐蚀转折机理的讨论 被引量：13
5
作者 刘文庆 李强 周邦新 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期81-84,共4页
关于 Ｚｒ－２和 Ｚｒ－４合金的转折机理有多种假说，其中相变假说认为：锆合金的氧化速度主要受氧化物／金属界面附近 ｔ－ＺｒＯ２向 ｍ－ＺｒＯ２转变的控制。在 ４００℃， １０．３ ＭＰａ过热蒸汽中，相变是由应力松驰引起的；在... 关于 Ｚｒ－２和 Ｚｒ－４合金的转折机理有多种假说，其中相变假说认为：锆合金的氧化速度主要受氧化物／金属界面附近 ｔ－ＺｒＯ２向 ｍ－ＺｒＯ２转变的控制。在 ４００℃， １０．３ ＭＰａ过热蒸汽中，相变是由应力松驰引起的；在 ３００℃的ＬｉＯＨ水溶液中，ＯＨ与氧空位的相互作用促使ｔ－ＺｒＯ２向ｍ－ＺｒＯ２转变。本文着重讨论了相变假说及其相变机理，最后提出了自己的观点：氧化膜中压应力达到一定值时，以及Ｌｉ＋进入氧化膜使其力学性能恶化可能导致氧化膜的碎裂，由此引起腐蚀加速和出现转折。 展开更多
关键词 锆合金 腐蚀 转折 相变 反应堆 燃料包壳
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飞行时间-电感耦合等离子体质谱法测定钢、镍基合金及锆锡合金中痕量元素(英文) 被引量：16
6
作者 GUSTAVSSON Ingemar GRANFORS Michael 《冶金分析》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期8-12,共5页
在微波辅助系统中对屑状的样品进行湿法消解,采用飞行时间电感耦合等离子体质谱测定钢、镍基合金及锆锡合金中9种痕量和超痕量元素元素。所建立的工作曲线的线性跨度达多个数量级。对一些稀有元素如Ga,Ta,Ir,Pt和,U和较常见的元素如Sn,S... 在微波辅助系统中对屑状的样品进行湿法消解,采用飞行时间电感耦合等离子体质谱测定钢、镍基合金及锆锡合金中9种痕量和超痕量元素元素。所建立的工作曲线的线性跨度达多个数量级。对一些稀有元素如Ga,Ta,Ir,Pt和,U和较常见的元素如Sn,Sb,Pb和Bi一起进行测定,检测的含量范围从0.046μg/g(锆锡合金中的U)至45μg/g(低合金钢中的Sn),并测定了镍基合金中的微量元素Sn。对于所分析的样品中μg/g级和次-μg/g级的元素,获得了较好的精密度和准确度。 展开更多
关键词 飞行时间电感耦合等离子体质谱 微波消解 痕量元素 钢 镍基合金 锆锡合金
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锆合金氧化膜对腐蚀性能影响研究现状 被引量：11
7
作者 张聪惠 刘大利 +1 位作者 兰新哲 赵西成 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第16期117-120,共4页
介绍了锆合金氧化膜的物相组成和转变对锆合金耐腐蚀性能的影响,并重点论述了合金元素、热处理制度、第二相粒子、表面处理技术和水化学条件对锆合金氧化膜及耐腐蚀性能的影响。
关键词 锆合金 氧化膜 耐蚀性能
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纳米结构锆合金组织氧化膜结构演变的XRD分析 被引量：8
8
作者 张喜燕 李聪 +3 位作者 刘年富 张强 石明华 邱绍宇 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期71-75,共5页
利用X射线衍射(XRD)方法研究了纳米结构锆-4合金在400℃水腐蚀过程中氧化膜结构的演变特征,进而考察组织纳米化对锆-4合金抗腐蚀性能的影响。研究结果表明,纳米组织锆-4合金的氧化膜结构演变趋势类似于普通锆-4合金。然而,纳米化处理使... 利用X射线衍射(XRD)方法研究了纳米结构锆-4合金在400℃水腐蚀过程中氧化膜结构的演变特征,进而考察组织纳米化对锆-4合金抗腐蚀性能的影响。研究结果表明,纳米组织锆-4合金的氧化膜结构演变趋势类似于普通锆-4合金。然而,纳米化处理使合金表层组织向(101)、(102)等低指数面产生了显著的择优取向;纳米面形成的氧化膜中,其ZrO2的晶粒尺寸小于普通粗晶面形成的氧化膜中的ZrO2晶粒尺寸;实验结果还显示,纳米化后锆-4合金组织氧化膜中四方ZrO2向单斜ZrO2转变的速率小于普通组织形成的氧化膜中的转变速率。本文对纳米化处理导致锆-4合金腐蚀动力学过程和结构演变细节的变化进行了初步的分析和讨论。 展开更多
关键词 ZR合金 纳米结构金属 X射线 腐蚀
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微动接触状态对锆合金磨损速率影响的数值计算与分析 被引量：9
9
作者 赵杰江 尹东 +2 位作者 唐力晨 钱浩 霍永忠 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第B06期275-282,共8页
基于二维柱面-平面模型的有限元接触分析,发现接触状态由部分滑移转变为整体滑移的临界应变载荷幅值与法向力近似成正比。采用Archard模型以及多层节点更新方法,利用有限元二次开发数值模拟锆合金的微动磨损。发现锆合金的磨损速率随应... 基于二维柱面-平面模型的有限元接触分析,发现接触状态由部分滑移转变为整体滑移的临界应变载荷幅值与法向力近似成正比。采用Archard模型以及多层节点更新方法,利用有限元二次开发数值模拟锆合金的微动磨损。发现锆合金的磨损速率随应变载荷幅值增加而增加,在部分滑移状态下增长缓慢,在整体滑移状态下快速增长。在整体滑移状态下,磨损速率随法向力增加先增加后减小;在部分滑移状态下,磨损速率随法向力增加缓慢减小。 展开更多
关键词 锆合金 微动磨损 Archard模型 多层节点更新方法 有限元二次开发 应变载荷幅值 法向力
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锆合金氧化膜研究进展 被引量：8
10
作者 张立杰 范洪远 +1 位作者 应诗浩 李聪 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第F11期422-424,共3页
简述了锆合金氧化膜的物相组成和转变及其对锆合金耐腐蚀性能的影响。并重点论述了锆合金的化学成分、热处理制度、表面改性技术及工作条件对锆合金氧化膜和耐腐蚀性能的影响。
关键词 锆合金 氧化膜 t-ZrO2 m-ZrO2 耐蚀性
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锆合金表面改性研究进展 被引量：7
11
作者 张向宇 白新德 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期841-844,共4页
综述了目前锆合金表面改性方面研究的进展状况。主要对表面预膜、离子注入和激光表面处理等3种方法进行总结。其中表面预膜主要简介了高压釜预膜、表面镀膜和阳极氧化等3种方法的研究现状;离子注入方面介绍了Y,La,Nb等离子注入对锆合金... 综述了目前锆合金表面改性方面研究的进展状况。主要对表面预膜、离子注入和激光表面处理等3种方法进行总结。其中表面预膜主要简介了高压釜预膜、表面镀膜和阳极氧化等3种方法的研究现状;离子注入方面介绍了Y,La,Nb等离子注入对锆合金的改性效果及其原理;激光表面处理方面介绍了激光表面熔覆和激光表面合金化2种方法在锆合金表面改性方面的研究进展。 展开更多
关键词 锆合金 表面改性 离子注入 阳极氧化 激光表面处理
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锆合金管材氢化物生长方式的研究 被引量：8
12
作者 杨芳林 张建军 宋启忠 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期214-217,共4页
研究了锆金管材中氢化物的生长方式。结果表明： 氢化物片 （条） 是在晶界上生长， 并且以尖端延伸的方式向前发展。氢化物片的厚度近似一常数值， 与氢含量 （渗氢量） 没有对应关系。氢含量的增加只增加氢化物片的数量。同时分析了... 研究了锆金管材中氢化物的生长方式。结果表明： 氢化物片 （条） 是在晶界上生长， 并且以尖端延伸的方式向前发展。氢化物片的厚度近似一常数值， 与氢含量 （渗氢量） 没有对应关系。氢含量的增加只增加氢化物片的数量。同时分析了造成氢化物这种生长方式的原因。 展开更多
关键词 锆合金 管材 氢化物 生长方式 核反应堆
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辐照损伤对锆合金电化学性能的影响 被引量：6
13
作者 陈小文 白新德 薛祥义 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期321-325,共5页
综述了堆内辐照对锆合金电化学性能影响的概况,浅析了堆内辐照损伤的机理,并重点探讨了主要的堆内辐照源———中子辐照对锆合金微观结构与氧化性能的影响。进一步阐述了堆外离子轰击模拟堆内中子辐照研究方法的进展概况,并就离子轰击... 综述了堆内辐照对锆合金电化学性能影响的概况,浅析了堆内辐照损伤的机理,并重点探讨了主要的堆内辐照源———中子辐照对锆合金微观结构与氧化性能的影响。进一步阐述了堆外离子轰击模拟堆内中子辐照研究方法的进展概况,并就离子轰击实验参量的选择进行了较为深入的分析。 展开更多
关键词 锆合金 辐照损伤 中子辐照 离子轰击
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新锆合金的相变温度 被引量：5
14
作者 梁建烈 庄应烘 +3 位作者 赵文金 薛淑娟 欧晓斌 周开文 《广西科学》 CAS 2002年第3期181-185,共5页
采用 DTA及膨胀法测量新锆合金 N18及 N36合金的相变温度。测试结果表明 ,N18合金的α→ (α+β)的相变温度在 776～ 785℃间 ,其 (α+β)→ β的相变温度在 930～ 987℃间。在 5 80℃左右 ,有第二相析出。对 N36合金 ,其α→ (α+β)... 采用 DTA及膨胀法测量新锆合金 N18及 N36合金的相变温度。测试结果表明 ,N18合金的α→ (α+β)的相变温度在 776～ 785℃间 ,其 (α+β)→ β的相变温度在 930～ 987℃间。在 5 80℃左右 ,有第二相析出。对 N36合金 ,其α→ (α+β)相变温度约为 72 5℃ ,(α+β)→β的相变温度约为 910℃。 展开更多
关键词 锆合金 相变温度 测量方法 温度变化速率
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退火对锆合金表面Cr涂层孔隙率的影响
15
作者 李志康 王全伟 +4 位作者 申晓凤 黄娇 樊立峰 马文 张鹏省 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期262-267,共6页
采用超音速火焰喷涂技术(High velocity oxygen fuel, HVOF)在Zr-4合金表面制备Cr涂层,在700℃退火2 h,在水蒸汽环境中进行1000℃高温氧化试验,采用豪斯天平密度测定组件测量涂层致密度,研究退火对Cr涂层孔隙率的影响。结果表明,退火可... 采用超音速火焰喷涂技术(High velocity oxygen fuel, HVOF)在Zr-4合金表面制备Cr涂层,在700℃退火2 h,在水蒸汽环境中进行1000℃高温氧化试验,采用豪斯天平密度测定组件测量涂层致密度,研究退火对Cr涂层孔隙率的影响。结果表明,退火可以明显提高Cr涂层致密度,弥补采用超音速火焰喷涂在试验参数下制备的涂层孔隙率高的问题,但其对涂层与基体界面无明显改变。退火处理后的Cr涂层抗氧化性能优于未退火样品,说明涂层制备后采用适当的热处理工艺可以达到改善涂层微观结构、提高涂层致密度以提升Cr涂层抗高温氧化性能的效果。 展开更多
关键词 锆合金 铬涂层 HVOF 退火 致密度
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Zr-Sn系合金在过热蒸气中的腐蚀吸氢行为 被引量：5
16
作者 王锦红 姚美意 +3 位作者 周邦新 耿建桥 张欣 张金龙 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期833-838,共6页
研究第二相大小和种类对Zr-2和Zr-4合金在400℃,10.3MPa过热蒸气中腐蚀吸氢行为的影响。结果表明:吸氢量的多少和耐腐蚀性能的好坏之间并不一定存在严格的对应关系,而是与第二相大小和种类密切相关。在相同腐蚀增重下,含粗大第二相样品... 研究第二相大小和种类对Zr-2和Zr-4合金在400℃,10.3MPa过热蒸气中腐蚀吸氢行为的影响。结果表明:吸氢量的多少和耐腐蚀性能的好坏之间并不一定存在严格的对应关系,而是与第二相大小和种类密切相关。在相同腐蚀增重下,含粗大第二相样品的吸氢量均大于含细小第二相样品;第二相比较粗大的Zr-2样品的吸氢量比Zr-4样品大得多;而第二相比较细小的Zr-2和Zr-4样品的吸氢量差别却很小。对Zr(Fe,Cr)2和Zr2(Fe,Ni)金属间化合物及纯锆进行的PCT和吸放氢动力学测试表明,前两者可自由吸放氢,且吸放氢速度快,而纯锆只能吸氢难以放氢。据此,Zr-Sn系合金在400℃,10.3MPa过热蒸气中腐蚀吸氢行为可以用提出的"在金属/氧化膜界面处Zr和OH-反应生成的氢可以优先被镶嵌在金属/氧化膜界面处的可逆吸放氢能力强于Zr的Zr(Fe,Cr)2和Zr2(Fe,Ni)第二相捕获,它们可作为吸氢的优先通道"的吸氢模型得到合理解释。 展开更多
关键词 吸氢 第二相 Zr2(Fe Ni) Zr(Fe Cr)2 锆合金
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CZ锆合金与316L不锈钢真空钎焊接头的界面组织及力学性能
17
作者 陈月 张强 +3 位作者 陈国清 任啟森 刘彤 廖业宏 《热加工工艺》 北大核心 2023年第7期32-36,共5页
采用BAg72Cu银基钎料对CZ锆合金与316L不锈钢进行真空钎焊,研究了其界面微观组织及力学性能。结果表明,经真空钎焊后其接头界面组织连续且致密,钎料与两侧母材均实现了良好的冶金结合。钎焊温度为800、820、850℃时,从不锈钢侧到锆侧的... 采用BAg72Cu银基钎料对CZ锆合金与316L不锈钢进行真空钎焊,研究了其界面微观组织及力学性能。结果表明,经真空钎焊后其接头界面组织连续且致密,钎料与两侧母材均实现了良好的冶金结合。钎焊温度为800、820、850℃时,从不锈钢侧到锆侧的接头组织依次为Fe(Cr,Zr)_(2)、Zr(Fe,Cr)_(2)、(Zr,Cu)、Zr_(2)Ag、α-Zr+Zr_(2)Cu+Zr_(2)Ag。钎焊温度为880℃时,由于铁元素大量扩散,焊缝中生成了Zr3Fe相。820℃钎焊时接头的室温抗剪强度最高,为125 MPa。银铜钎料的加入使接头显著硬化,近不锈钢侧的扩散层硬度值最大,约为725 HV。所有钎焊工艺下,剪切断裂都发生在母材锆合金与钎料之间的界面,断口形貌为典型的河流状花纹和台阶,为脆性解理断裂。 展开更多
关键词 锆合金 不锈钢 真空钎焊 界面组织 力学性能
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锆合金包壳材料堆内行为的研究进展 被引量：4
18
作者 潘荣剑 汤爱涛 +4 位作者 吴璐 何文 王海东 温榜 伍晓勇 《材料科学》 CAS 2019年第9期861-871,共11页
目前使用最广泛和成熟的压水堆包壳材料是Zircaloy-2和Zircaloy-4。然而随着核动力反应堆技术朝着提高燃料燃耗和降低燃料循环成本、提高反应堆热效率和提高安全可靠性的方向发展,对关键核心部件燃料元件包壳材料锆合金的性能提出了更... 目前使用最广泛和成熟的压水堆包壳材料是Zircaloy-2和Zircaloy-4。然而随着核动力反应堆技术朝着提高燃料燃耗和降低燃料循环成本、提高反应堆热效率和提高安全可靠性的方向发展,对关键核心部件燃料元件包壳材料锆合金的性能提出了更高的要求,包壳耐腐蚀性能、吸氢性能、力学性能及辐照尺寸稳定性等。总而言之,包壳材料是核反应堆重要的组成部分,最终包壳材料在核反应堆运行过程中性能的变化情况决定了反应堆的使用寿命及安全可靠性。因此,需要深入研究压水堆堆内行为的演变规律能为更优异综合性能的新锆合金设计、加工工艺优化等提供新的思路。本文综述了近年来国内外对目前压水堆锆合金包壳材料(Zircaloy-2和Zircaloy-4)的研究概况,即基于高温高压下包壳材料在核反应堆中受到冷却剂冲刷(析氢腐蚀和吸氧腐蚀)和辐照蠕变,分析和总结了对包壳材料性能退降的原因。此外,展望了未来研究的方向。 展开更多
关键词 ZIRCALOY 析氢 氧化 辐照蠕变 性能退降
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Cr涂层对锆合金包壳管脉冲TIG焊接工艺的影响
19
作者 丁怀博 陈兵兵 +1 位作者 李思功 姚俊 《热加工工艺》 北大核心 2023年第23期55-57,共3页
对Cr涂层锆合金包壳管进行了脉冲TIG焊接,并对Cr涂层包壳管的焊缝成型及组织进行了分析。结果表明,Cr涂层包壳管的焊缝成型较好,但Cr蒸汽在钨极表面附着,且易与钨极中的W发生匀晶反应,加速了钨极烧损。Cr涂层引起接头表面的氧化色加重,... 对Cr涂层锆合金包壳管进行了脉冲TIG焊接,并对Cr涂层包壳管的焊缝成型及组织进行了分析。结果表明,Cr涂层包壳管的焊缝成型较好,但Cr蒸汽在钨极表面附着,且易与钨极中的W发生匀晶反应,加速了钨极烧损。Cr涂层引起接头表面的氧化色加重,在焊缝的涂层侧形成蓬松层,高温水腐蚀后蓬松层出现脱落。涂层Cr元素熔入焊缝后促进晶粒细化,也造成一定的焊缝夹杂。 展开更多
关键词 Cr涂层 锆合金 包壳管 TIG焊接
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组织和检测方法对锆合金型材翼板超声波检测结果的影响
20
作者 刘琼 王健 +3 位作者 马天洋 杨锋 李宇力 李科元 《有色金属加工》 CAS 2023年第6期31-34,40,共5页
针对使用X射线检测无缺陷,且各项理化性能均合格的锆合金型材翼板,在使用双晶探头超声检测方法进行检测时出现异常伤信号的问题,通过对双晶探头超声检测方法和水浸聚焦探头超声检测方法对比,及不同状态组织和超声检测结果对比进行分析,... 针对使用X射线检测无缺陷,且各项理化性能均合格的锆合金型材翼板,在使用双晶探头超声检测方法进行检测时出现异常伤信号的问题,通过对双晶探头超声检测方法和水浸聚焦探头超声检测方法对比,及不同状态组织和超声检测结果对比进行分析,提出了准确判定锆合金型材翼板质量的无损检测方法。 展开更多
关键词 锆合金 型材翼板 超声检测 组织
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