PDF《冷却速度对镍基合金堆焊层焊接热裂纹的影响》

应用研究 冷却速度对镍基合金堆焊层焊接热裂纹的影响 上海交通大学 姚寿山 陆皓朱燕萍 上海锅炉厂 牛明安 张茂荣 摘要采用托马斯镶嵌块试样和中子测量管与封头堆焊层的实样进行焊接试验, 比较了空冷、 水冷 和- 40℃干冰酒精冷却条件下焊接对焊缝微裂纹的影响.

结果表明焊缝的高速冷却有利于镍基合 金焊缝热裂纹的减少. 关键词: 镍基合金 焊接 热裂纹 Inf luence of Cooling Rate on Hot Cracking in Bead W elding Layers of N i-base A lloys Yao Shoushan L u H ao Zhu Yanp ing (Shanghai J iao tong U niversity) N iu M ingan Zhang M ao rong (ShanghaiBo iler W o rks) Abstract: W elding tests w ere m ade by using Tom as mo saic block samp les and actural samp les taken from bead w elding layers betw een new tron m easuring tube and dom e of a p ressure hull in a nuclear pow er station. The w eld cracks under different coo ling conditons are compared, including air coo ling, w ater coo ling and dry2ice coo ling at - 40℃. The results show that a higher coo ling rate fo r a w eld is benifit fo r the decrease of ho t cracks in N i2base alloy w elds . Key words: N i-base alloy W elding Hot crack

1 前言 核电站不但存在低合金钢的焊接问题, '

96 船舶材料科学与工程学术交流会交流论 文. 而且核电站的主要设备压力壳、 蒸汽发生器 和稳压器还存在着接管与安全端异种钢焊接 问题, 即带有不锈钢堆焊层的低合金钢与不 锈钢或镍基合金之间的焊接问题, 如我国 "728" 秦山核电站的蒸汽发生器和稳压器的 ・

2 ・ 第12 卷第

2 期材料开发与应用1997 年4月?1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 安全端均采用镍基合金堆焊和镍基合金焊 接, 然而, 镍基合金的焊接存在众所周知的困 难, 即焊接接头中容易产生热裂纹、 夹渣和气 孔等焊接缺陷[1-

5 ] , 其中最大的难点在于堆 焊层及焊缝中易产生焊接微裂纹. 迄今为止, 国内外采用的常规 SM AW 焊接工艺和措施 尚不能避免这种微裂纹的产生.这些现象都 说明手工电弧焊是难以完全避免镍基合金焊 缝微裂纹的. 但近年来, 利用辅助热源[6 ] 和焊 缝快冷[7 ] 解决镍基合金焊接微裂纹的研究受 到人们的重视.本文采用托马斯镶嵌块试样 和中子测量管与封头堆焊层的实样进行焊接 试验, 比较空冷、 水冷和干冰酒精冷却条件对 焊缝微裂纹的影响, 研究解决核电压力壳中 子测量管与封头堆焊层间镍基合金的焊接热 裂纹问题.

2 试样及试验过程 2.

1 托马斯(TOM A S) 镶嵌块焊接试验 2. 1.

1 试样 为比较在拘束条件和不同冷却条件下焊 接的焊缝热裂纹敏感性, 采用托马斯镶嵌块 试样.试样由A、 B、 C、 D 四小块不锈钢焊接 而成, 以这四块不锈钢拼接中心点为圆心开 一圆环形槽作为试验焊道, 如图

1 所示. 图1托马斯试样示意图 2. 1.

2 焊条 采用两种进口的