《表5 液态锂腐蚀前后样品焊缝表面合金元素的质量分数Table 5 The mass fraction of alloy element on the specimen weld surface be

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《液态锂与316L不锈钢焊缝的相容性初步研究》

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利用EDS点扫样品焊缝表面，表5给出了液态锂腐蚀前后焊缝表面元素C、Cr、Ni、Mo和Mn的浓度。实验结果显示腐蚀前后碳的质量分数分别为4.81%和15.84%，由于316L不锈钢的碳质量分数小于0.03%，基于EDS测量误差影响，故选用CaCO3对C进行半定量标定。腐蚀后，碳的质量分数增加了11.03%，但Cr、Ni、Mo和Mn的质量分数分别减少了2.28%、1.01%、0.47%和0.16%。合金元素Ni和Cr优先被溶解扩散至液态锂中，焊缝表面的合金元素Cr被溶解损耗得最多。C在液态锂中的溶解大于Fe和Cr，C在液态锂中易被溶解形成Li2C2，在腐蚀过程中焊缝表面可能发生的化学反应有:Fe+Li2C2→Fe3C+Li，Cr+Li2C2→Cr23C6+Li及Ni+Li2C2→NiCx+Li[19]。根据腐蚀过程热力学判据:（ΔG）T，P<0，化学反应自发进行；（ΔG）T，P>0，反应非自发进行[20]。Fe、Ni和Cr的碳化物的吉布斯自由能大小值不同（ΔGCr23C6=-65kJ/mol，ΔGFe3C=10kJ/mol）[19]。在此腐蚀实验环境下，腐蚀后焊缝表面形成的碳化物或更复杂的腐蚀产物将在液态锂中溶解损耗，且Cr的损耗相对最严重。此外，腐蚀产物Li2C2在清洗样品时与水反应（Li2C2+2H2O→C2H2↑+2LiOH）而损失。