核電用304不銹鋼掃描激光微連接工藝研究

梁曉梅 黃瑞生 劉金湘 楊義成 鄒吉鵬 王猛

摘要：分別采用激光“○”掃描焊、激光“|”掃描焊及激光“8”掃描焊方法焊接核電用控制棒導(dǎo)向筒304不銹鋼，并與常規(guī)激光焊進(jìn)行對(duì)比，分析掃描幅度、掃描頻率等主要工藝參數(shù)對(duì)焊縫成形、焊接氣孔的影響規(guī)律，對(duì)導(dǎo)向筒模擬件焊接接頭進(jìn)行綜合質(zhì)量評(píng)估。結(jié)果表明，三種掃描焊方法在焊縫成形、焊接氣孔控制等方面均優(yōu)于常規(guī)焊，且不同光斑掃描路徑對(duì)焊接氣孔的抑制程度存在差異，“○”掃描焊最優(yōu);若要發(fā)揮掃描焊抑制氣孔的作用，掃描幅度、掃描頻率均須達(dá)到閾值，且超出閾值后，適當(dāng)增大掃描幅度或掃描頻率均可增強(qiáng)抑制氣孔的效果，當(dāng)掃描幅度為2 mm、掃描頻率為50 Hz 時(shí)，未檢測(cè)到焊接氣孔;“○”掃描焊焊接接頭具有良好的耐腐蝕性能，變形量可控制在0.3 mm以內(nèi)。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)向筒;不銹鋼;激光掃描焊;光斑掃描路徑;焊接氣孔

中圖分類號(hào)：TG456.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-2303（2020）07-0053-06

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.07.08

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隨著我國(guó)核電技術(shù)的快速發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級(jí)的迫切要求，百萬(wàn)千瓦級(jí)核反應(yīng)堆關(guān)鍵設(shè)備制造技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化亟待解決[1-2]。控制棒導(dǎo)向筒是核島主設(shè)備堆內(nèi)構(gòu)件的關(guān)鍵部件，百萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆核電站每個(gè)機(jī)組有61套控制棒導(dǎo)向筒組件，安裝在倒帽形的上部性堆內(nèi)構(gòu)件上[3]，其主要功能是為控制棒組件提供保護(hù)和導(dǎo)向，減小冷卻劑橫向作用力對(duì)落棒時(shí)間的影響[4]，因此，焊接過(guò)程及焊后去應(yīng)力過(guò)程都必須嚴(yán)格控制變形[5]。而在滿足較低的焊接變形前提下，盡可能實(shí)現(xiàn)大熔深焊接無(wú)疑是對(duì)焊接技術(shù)的一大挑戰(zhàn)。……