可控核聚變能具有安全、清潔、燃料豐富等優(yōu)點，是解決人類未來能源問題的重要途經(jīng)之一。隨著聚變堆裝置體積和功率增大，超導(dǎo)磁體用結(jié)構(gòu)材料和焊接結(jié)構(gòu)承受了比ITER項目更大的電磁負(fù)荷和力學(xué)負(fù)荷，對結(jié)構(gòu)材料和焊接接頭低溫強(qiáng)韌性提出了更高要求。

焊接是超導(dǎo)磁體用薄壁結(jié)構(gòu)及線圈盒厚大結(jié)構(gòu)制造的關(guān)鍵熱加工工藝，目前國際上尚無4.2K下抗拉強(qiáng)度大于1600MPa的單相奧氏體焊接材料，制約了聚變能緊湊型燃燒等離子體裝置的進(jìn)展。中國科學(xué)院金屬研究所先進(jìn)鋼鐵材料研究部圍繞聚變堆關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件設(shè)計要求，先后系統(tǒng)開展了超導(dǎo)鎧甲結(jié)構(gòu)和厚大線圈盒結(jié)構(gòu)用低溫特種焊材研制，成功開發(fā)了焊接接頭4.2K下接頭強(qiáng)度大于1600MPa和斷裂韌性大于130MPa•m^1/2的薄壁鎧甲結(jié)構(gòu)用特種焊材ER350K和4.2K下接頭強(qiáng)度大于1600MPa、斷裂韌性大于150MPa•m^1/2的厚大線圈盒結(jié)構(gòu)用特種焊材ER350D，研制焊材通過了現(xiàn)場性能考核，性能穩(wěn)定，先后成功應(yīng)用于聚變堆鎧甲和BEST線圈盒的焊接制造，解決了聚變堆關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件制造難題，為聚變堆項目做出了重要貢獻(xiàn)。

低溫特種焊材