690镍基合金焊带熔敷金属结晶裂纹敏感性研究

《690镍基合金焊带熔敷金属结晶裂纹敏感性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、机械}’学酽究院哈尔滨悍接研究所碜i-学位论史690镍基合金焊带熔敷金属结晶裂纹敏感性研究摘要690合金作为第四代压水堆用耐应力腐蚀材料。目前已逐步在国内外的核电站中得到应用。其中，用于管板耐蚀层的690合金焊带，目前国内尚无成熟产品，国产化问题亟待解决。在690合金焊带电渣堆焊过程中，结晶裂纹是发生最为普遍和影响最为严重的缺陷之一。为解决690合金焊带的结晶裂纹问题，本文采用横向可调拘束试验方法，对不同合金体系690合金焊带熔敷金属的结晶裂纹敏感性进行了比较；研究了关键合金元素Nb、Mn对69

2、0合金焊带熔敷金属结晶裂纹敏感性的影响；采用光学电镜金相试验、扫描电镜断口试验及透射电镜金相试验等分析方法，研究了熔敷金属的金相组织及裂纹断口，讨论了690合金焊带熔敷金属结晶裂纹的形成机理及Nb、Mn对该材料结晶裂纹的作用机制。研究表明：在本研究范围内，AI&Ti体系690焊带的结晶裂纹敏感性高于Mn&Nb体系690焊带。随着Nb含量的增加，柱状晶界及枝晶间富Nb低熔点第二相数量增加，结晶过程中焊缝金属的成分过冷度增大，奥氏体柱状晶粒粗化，结晶裂纹敏感性增大；随着Mn含量的增加，Nb、s、O对

3、690合金结晶裂纹的不利作用得到抑制，低熔点共晶相的形成倾向降低，结晶裂纹敏感性减小。690合金焊接结晶裂纹的形成是基于“拉伸液膜”理论。结晶裂纹的形成与焊缝结晶过程中的偏析有着密切的联系。在本研究中，首次将可调拘束方法应用于镍基合金焊带进行结晶裂纹敏感性研究。通过研究，优化了690合金焊带的化学成分，其综合性能达到国外同类先进产品水平，并符合工程应用技术条件的要求，为该类焊材今后的国产化提供了试验依据和理论支持。关键词：690镍基合金结晶裂纹可调拘束试验NbMn形成机理机械l}学研究院哈尔滨焊

4、接研究哥硕卜学位论史InvestigationonSolidificationCrackingSusceptibilityof690Nickel-BasedStripSurfacingMetalABSTRACT‘Theseperieds，astheneweststress-corrosion-resistancematerial，690nickel—basedalloyhasbeenmoreandmoreusedinpressurizedwaterreactor(PWR)nuclearplant

5、．However,astoChina，the690alloyweldingstripsusedinthecorro$ion·resistancelayeroftubesheetinsteamgeneratoraremainlyfromabroad，thehomemadeproductsofwhichareinurgentneed．Solidificationcrackingisafrequentandseriousweldingdefectduring690alloyelectro-slagsu

6、rfacingprocess．Inordertosolvethesolidificationcrackingproblem，trans·varestrainttestwasappliedto690alloyweldingstripsurfacingmetal．SolidificationcrackingsusceptibilityofdifferentalloysystemWascompared，andthentheeffectsofNbandMnonthesolidificationcrack

7、ingsusceptibilitywereinvestigated．Analyticmethodsincludingopticalmicroscopemetallographyanalysis，SEMfractureanalysisandTEMmetallographyanalysiswereappliedtOinvestigatethemechanismandinfluencingfactorsofsolidificationcrackingin690alloysurfacingmetal．T

8、hemainresultsareasfollows：AstOthe690alloysurfacingmetalresearchedinthisthesis，thesolidificationcrackingresistanceofMn&NballoysystemisbetterthanthatofAI&Tialloysystem．WhenthecontentofNbincreases，thequantityoflow-melting—pointeutecticprecipitatesincrea