核电用SA-508 Gr.3 Cl.2钢带极电渣堆焊工艺.pdf

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1、第53卷第6期化工设备与管道Vol.53No.62016年12月PROCESSEQUIPMENT&PIPINGDec.2016核电用SA-508Gr.3Cl.2钢带极电渣堆焊工艺12朱伟伟，石立波（1.上海森松压力容器有限公司，上海201323；2.中国中原对外工程有限公司，北京100191）摘要：根据某核电项目要求，对堆焊要求的分析和堆焊方法的选择，通过带极电渣堆焊评定对堆焊金属进行拉伸、弯曲、化学成分、铁素体数、晶间腐蚀、硬度、金相的分析试验，结果满足标准和项目要求。试验结果表明，采用合理的措施和合适的焊接参数，使用电渣带极

2、堆焊能获得优异焊接接头，并成功对产品的SA-508Gr.3Cl.2进行大面积不锈钢带极电渣堆焊。关键词：核电；电渣堆焊；SA-508Gr.3Cl.2中图分类号：TQ050.6；TH16文献标识码：A文章编号：1009-3281（2016）06-0028-000正常余热排出热交换器是余热排出系统（RNS）器内壁不锈钢堆焊层必须满足下列性能要求：的重要组成部分，我公司承制的某CAP1400核电（1）在使用条件下具有良好的耐蚀性能，包括站项目中，正常余热排出热交换器要求按照ASME耐点腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等性能。BPVC-Ⅲ-ND

3、-2007+2008补遗和设备专用规格书制（2）良好的力学性能，包括熔敷金属本身的强度、造。该设备整体外形尺寸～10746mm（长）×2290塑性、韧性等性能以及堆焊层与基层金属间的结合性mm（宽）×2230mm（高），其中管箱部分设计压能。拉伸试验结果不低于SA-240304L的性能。力6.2MPa、设计温度205℃，管板和管箱部分主要（3）对堆焊层重叠区域的焊接热影响区进行评材料为SA-508Gr.3Cl.2、SA-533BCl.1，管板厚度估试验，证明SA-508Gr.3Cl.2在较大热输入的带极为341mm、管箱筒体厚度

4、为55mm，管箱内部与介电渣堆焊工艺条件下，堆焊层焊接热影响区重叠区域[2]质接触的管板、筒体内表面都需要堆焊6mm的不锈无因淬火而形成的显微裂纹和异常组织。钢堆焊层。1.2对堆焊层化学成分的要求SA-508Gr.3Cl.2（锻件）、SA-533BCl.1（板材）由于母材的稀释作用，将使堆焊层的Cr、Ni含都属于Mn-Mo-Ni低合金钢，该钢由于其强度适中、量下降，C含量则上升。为了保证得到所要求的化学塑形良好、可锻性和可焊性优良、中子辐照敏感性成分，必须使用Cr、Ni含量较高的超低碳的焊材，低，作为核电站压力容器、稳压器和蒸发

5、器锻件用采用双层堆焊或多层堆焊。因堆焊后，不锈钢堆焊钢，已经得到广泛而成功的应用。SA-508Gr.3钢是层也要随着低合金钢基材一起进行热处理，热处理温在SA-508Gr.2钢基础上，通过减少碳化物元素C、度在595～620℃，正好是奥氏体不锈钢的敏化区域，Cr、Mo、V的含量，以减少其在焊接、堆焊过程的为使堆焊层在经受热处理后仍有足够的耐晶间腐蚀再热裂纹敏感性；为弥补因减少淬透性元素而降低的性能，需选用超低碳的奥氏体不锈钢堆焊焊材，使堆强度和淬透性，增加了SA-508Gr.3钢中的Mn含量，焊层达到304L母材或308L焊材的

6、水平。[1][3-5]同时又降低了S、P等杂质含量，以达到较高的综1.3堆焊层铁素体含量的控制合力学性能。不锈钢堆焊层的耐晶间腐蚀性能，除了与化学1正常余热排出热交换器的堆焊要求收稿日期：2016-07-26作者简介：朱伟伟1.1总的要求为满足相应的使用要求，正常余热排出热交换2016年12月·29·成分有关外，还与其铁素体含量有关，因为铁素体夹渣和气孔。正确设置磁控装置、选用合适的焊接参中的Cr含量高于奥氏体，而且Cr在铁素体中的扩数、注意焊道清理、保持精确的焊道搭接量和按要求散比奥氏体中快得多，所以可以帮助克服任何贫Cr烘焙

7、焊剂等方法可以有效避免这些缺陷。问题。且M23C6碳化物倾向于在凹凸不平的铁素体-2堆焊工艺评定试验奥氏体边界析出，而不是通常比较直的奥氏体-奥氏体边界析出。因此，铁素体相的存在能提高焊缝的堆焊工艺评定按ASMEⅨ《焊接和钎接评定》、耐晶间腐蚀性能。同时，因为铁素体对杂质元素有ASMEⅢ第一册ND分卷《3级部件》和设备规格书[5，8]高的溶解度，凝固时元素偏聚程度低，在F-F和F-A进行。采用带极电渣堆焊，焊后进行610℃×24边界上液态薄膜浸润性差，凝固终止阶段裂纹沿F-Ah焊后消除应力热处理，然后对堆焊层进行力学性能、凹凸不

8、平的边界扩展困难，焊缝中含有一定数量的铁金相组织、化学成分和晶间腐蚀试验。素体还有助于防止热裂纹产生。2.1试验用设备但铁素体过多的存在也会有不利的影响，即引堆焊工艺评定使用专用的带极堆焊工作站，焊起σ相脆化。主要是因为焊缝存在过多的铁素体时，机电源为2台ESA