钨在瞬态热流下熔融重凝对脉冲参数的依赖性

作     者：屈苗 颜莎 Qu Miao;Yan Sha

作者机构：中核战略规划研究总院有限公司管理研究所北京100048 北京大学重离子物理研究所北京100871 

出 版 物：《强激光与粒子束》 (High Power Laser and Particle Beams)

年 卷 期：2022年第34卷第12期

页      面：149-156页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 082701[工学-核能科学与工程] 0827[工学-核科学与技术] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家磁约束核聚变研究计划专项项目(2013GB109004) 

主　　题：钨 瞬态热流 熔融重凝 脉冲参数 热作用特性 

摘      要：为了研究钨在瞬态热流下达到熔融状态后,不同脉冲参数对其熔融重凝行为的影响,实验观察了钨在脉宽5 ms与0.1 ms的脉冲辐照下熔融重凝行为的特征,并考虑熔融层流动驱动力、冷却速率、温度梯度等多项因素,分析了分层结构与柱状晶对热源参数的依赖性。通过计算两种热源参数下的热作用特性分析了钨在脉宽0.1 ms的脉冲辐照下出现柱状晶而在脉宽5 ms的脉冲辐照下未出现的原因。研究发现,高流强和短脉宽的脉冲束流易于促进形成分层结构,其原因是较高流强能引起材料表层熔化层流动,同时较短脉宽能使熔化层流痕来不及恢复平整,而被快速冷却固化;当样品在瞬态热流下发生熔化时,较短的脉宽有利于形成柱状晶,较长的脉宽有利于形成等轴晶粒和出现晶粒长大。