核電設(shè)備典型鎳基合金焊接接頭力學(xué)性能評(píng)定及焊縫金屬熱裂紋敏感性分析.pdf

1、本文以秦山二期核電站600Mw反應(yīng)堆壓力容器接管一安全端異種金屬鎳基合金接頭焊接為背景。秦山二期核電站600Mw反應(yīng)堆壓力容器，是我國(guó)制造的首臺(tái)600Mw級(jí)的反應(yīng)堆壓力容器，其中的鎳基合金部件及有關(guān)的鎳基合金焊接材料均采用了INCONEL 690合金系統(tǒng)，INCONEL690合金系統(tǒng)材料應(yīng)用于反應(yīng)堆壓力容器在國(guó)內(nèi)是首次。其接管一安全端異種金屬鎳基合金焊接，即帶有不銹鋼堆焊層的低合金鋼和不銹鋼之間的焊接，一直是反應(yīng)堆壓力容器焊接中最大難點(diǎn)

2、之一，主要問題依然是微裂紋和力學(xué)性能(塑性)下降。本課題結(jié)合秦山二期核電站反應(yīng)堆壓力容器 的制造，在產(chǎn)品接管——全端異種金屬接頭實(shí)施焊接前，通過(guò)試驗(yàn)分析研究以明確INCONEL 690焊縫金屬中產(chǎn)生裂紋和塑性下降的原因和影響因素，以優(yōu)化焊接工藝參數(shù)。 本文主要進(jìn)行了如下幾方面工作：(1)討論了鎳基合金焊接的幾個(gè)主要問題，即焊接熱裂紋、焊縫中氣孔和焊縫金屬塑性下降等，對(duì)熱裂紋產(chǎn) 生的機(jī)理、鎳基合金熱裂敏感性較強(qiáng)、易產(chǎn)生氣孔和塑

3、性下降的原因作了初步的討論。(2)進(jìn)行了焊縫金屬性能試驗(yàn)，就所選用的焊接材料和確定的自動(dòng)脈沖氬弧焊工藝進(jìn)行堆焊、板對(duì)接和管子對(duì)接焊接對(duì)比試驗(yàn)，對(duì)焊 縫金屬的金相和力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論。對(duì)出現(xiàn)的問題：焊縫中的微裂紋、氣孔和焊縫金屬塑性不足就其產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，探討焊接材料化學(xué)成分和焊接工藝參數(shù)等條件對(duì)其的影響程度。對(duì)INCONEL690合金焊接熱裂紋敏感性進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià)。(3)進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)，完全模擬600Mw反應(yīng)堆壓力容器接管

4、一安全端異種金屬接頭的結(jié)構(gòu)特征和焊接條件，制備和焊接試件。在焊縫金屬性能試驗(yàn)和分析的基礎(chǔ)上，為降低熱裂紋、氣孔敏感性，減少焊縫金屬塑性下降量，提出優(yōu)化的焊接工藝參數(shù)和輔助工藝措施。對(duì)焊接完成后的試件焊接接頭、焊縫金屬的理化和力學(xué)性能按600Mw反應(yīng)堆壓力容器技術(shù)條件的相應(yīng)要求進(jìn)行全面的評(píng)定。 通過(guò)試驗(yàn)和分析，本文對(duì)焊接材料化學(xué)成分、工藝參數(shù)和輔助工藝措施等因素對(duì)工NCONEL 690合金焊接性的影響程度作了初步的分析研究。對(duì) 6