Caracterización mecánica y microestructural de las uniones HIP de un prototipo simplificado del primer panel de pared del ITER NHF

La manta del ITER protege la vasija de vacío de los neutrones y otras partículas energéticas producidas en el plasma de fusión. Cada uno de los 215 paneles de Flujo de Calor Normal (NHF) de la manta consta de un bloque de escudo y un panel de Primera Pared (FW). Los paneles NHF FW son una estructura bimetálica compleja de placa de respaldo de acero inoxidable (SS) AISI 316L(N) y un disipador de calor de aleación de cobre (CuCrZr), cubierto con teselas de armadura de berilio. La unión de estos materiales se realiza mediante unión por difusión de estado sólido. En el marco de una hoja de ruta de I+D paralela a la fabricación de un prototipo a escala real de un panel FW del ITER, este trabajo describe estudios sobre la microestructura y la resistencia de las uniones CuCrZr/SS y CuCrZr/CuCrZr de un prototipo simplificado de 10 dedos de un panel FW fabricado por Prensado Isostático en Caliente (HIP). Los resultados de las pruebas mecánicas realizadas siguiendo las recomendaciones del ITER se comparan con las especificaciones F4E. Se realizó la caracterización microestructural de la interfaz. El historial térmico del componente se correlaciona con el comportamiento mecánico de las interfaces. Los resultados muestran que los parámetros adecuados del recocido en solución tras el HIP y del envejecimiento del CuCrZr durante la unión por difusión del HIP final son esenciales para lograr la resistencia especificada de las uniones.