反應(yīng)堆壓力容器用低合金鋼回火焊道工藝試驗(yàn)研究

金亮 匡艷軍 黃騰飛 孫廣 邱振生

摘要：為解決核電廠關(guān)鍵設(shè)備在役期間焊接返修后無(wú)法實(shí)施傳統(tǒng)焊后熱處理的難題，采用機(jī)械-鎢極惰性氣體保護(hù)焊分別在室溫和150 ℃預(yù)熱條件下對(duì)反應(yīng)堆壓力容器用低合金鋼進(jìn)行回火焊道焊接工藝試驗(yàn)，然后測(cè)試焊接熱影響區(qū)的顯微硬度、顯微組織及沖擊韌性。試驗(yàn)結(jié)果表明：通過(guò)合理控制前三層的焊接熱輸入，可有效降低焊接熱影響區(qū)的硬度，并獲得綜合性能較好的回火索氏體組織，室溫條件下的回火焊道焊接熱影響區(qū)在0 ℃和-20 ℃的沖擊吸收能量均高于設(shè)計(jì)要求值。

關(guān)鍵詞：反應(yīng)堆壓力容器;回火焊道;熱影響區(qū);微觀組織

0 前言

核電站反應(yīng)堆壓力容器用低合金鋼在焊接熱循環(huán)作用下，其焊接熱影響區(qū)的組織和性能會(huì)出現(xiàn)劣化現(xiàn)象，例如硬度增加、韌性下降等。通常設(shè)計(jì)規(guī)范要求對(duì)該類具有淬硬傾向的低合金鋼應(yīng)進(jìn)行焊后熱處理來(lái)消除上述現(xiàn)象。

核電站設(shè)備在服役期間，隨著時(shí)間的增加會(huì)出現(xiàn)需要焊接返修的缺陷。然而，一些客觀條件限制了焊后熱處理的應(yīng)用[1-2]：（1）由于設(shè)備尺寸和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性或機(jī)械載荷作用，焊后熱處理會(huì)帶來(lái)不可預(yù)知的變形風(fēng)險(xiǎn);（2）焊后熱處理會(huì)導(dǎo)致材料性能的劣化，如低合金鋼-不銹鋼異種金屬焊接接頭，由于焊后熱處理的作用，在低合金鋼側(cè)會(huì)形成貧碳層，在不銹鋼側(cè)會(huì)析出碳化物，造成焊接接頭性能脆化[3-6];（3）現(xiàn)場(chǎng)熱處理?xiàng)l件的限制及時(shí)間和成本等原因。因此，為了保證焊接修復(fù)區(qū)域獲得滿足設(shè)計(jì)要求的組織和性能，許多人通過(guò)研究無(wú)需焊后熱處理的回火焊道技術(shù)來(lái)獲得滿足設(shè)計(jì)要求的焊接接頭[7-9]。……