焊后热处理时间对18MND5钢焊缝组织和性能的影响

研究了焊后热处理保温时间对18MND5钢埋弧焊焊缝组织和力学性能的影响。结果表明,在高温1 h、24 h、40 h不同热处理保温时间下,焊缝金属的抗拉强度和屈服强度逐步减小,屈强比变化不明显,冲击吸收能量先提高后有所降低。随着焊后热处理保温时间的延长,焊缝金属中的C元素及合金元素由固溶强化转化为沉淀强化,使抗拉强度降低,冲击吸收能量提高。随着焊后热处理保温时间的过长,C元素和碳化物在晶界处聚集、偏析、粗化,导致抗拉强度和冲击吸收能量降低。

高性能18MND5核电钢板的强韧化探索

为满足华龙一号堆型中低温设备对Mn-Ni-Mo系钢板的性能要求,通过优化合金成分设计,调整淬火、回火热处理参数等工艺手段,研发出高性能18MND5核电钢板。对试制钢板的试验研究结果表明:适当提高强化元素、加入适量细化晶粒元素Al和微量强碳化物形成元素V,可以得到细小且稳定的显微组织,有利于提高材料强度;选择合理的淬火温度、保证较高的冷却速度,可获得细小的马氏体组织,经回火后钢板获得较好的低温韧性及较低的无塑性转变温度。试制出的高性能18MND5核电钢板可以满足华龙一号堆型中低温设备的设计要求。

动态应变时效对18MND5低合金钢材料抗拉性能的影响分析及服役安全评价

18MND5低合金钢凭借其良好的机械性能,被广泛应用于压水堆核电站核岛设备上。针对核岛设备用国产18MND5低合金钢钢板,在性能热处理状态和性能热处理+模拟消应力热处理两种状态下,进行了室温及100、125、150、175、200、250、300、350℃拉伸试验。基于上述试验结果,分析了动态应变时效对不同热处理条件下18MND5低合金钢材料抗拉性能的影响。结果表明,在室温~350℃温度范围内,随着温度的升高,18MND5低合金钢材料的抗拉强度呈先下降后上升的特征,抗拉强度谷值出现在150~200℃,发生了动态应变时效。采用两种热循环制度模拟18MND5低合金钢材料的封头成形工艺,分析了热循环制度对材料抗拉性能的影响。结果表明,18MND5低合金钢材料150℃下的抗拉强度仍低于350℃下的抗拉强度,动态应变时效的影响仍存在;经历热循环后18MND5低合金钢材料的抗拉强度未低于原始材料性能态的抗拉强度。此外,根据RCC-M中设备设计用抗拉强度Su的计算公式,对18MND5低合金钢材料在抗拉强度低谷的服役安全性进行了评价。结果表明,在动态应变时效影响下,18MND5低合金钢材料产生的抗拉强度的谷值仍处于材料安全使用范围内。

18MnD5钢动态再结晶模型研究

利用TMTS热物理模拟机对18MnD5钢试样进行等温恒应变速率热压缩实验,获得材料流变应力和微观组织演变规律。通过分析Zener-Hollomon参数与峰值应变、稳态应变、发生50%动态再结晶时的应变及动态再结晶晶粒尺寸之间的关系,对实验结果进行修正,排除误差较大的实验数据。采用修正后的数据建立高精度的18MnD5钢动态再结晶模型,并利用Deform软件对18MnD5钢进行微观组织演变的模拟分析。

核电设备用埋弧焊焊剂CHF703HR1的研制

研制了一种适用于核电设备埋弧焊用烧结焊剂CHF703HR1,渣系为氟碱型CaF_2-MgO-Al_2O_3-SiO_2,碱度为2.4。使用该焊剂配合焊丝CHW-SEF3HR1焊接18MND5钢板,工艺性能优良。在3种焊后热处理条件下,熔敷金属力学性能优异,熔敷金属扩散氢含量小于4.0mL/100g,完全满足设计要求。焊后热处理保温16h时,熔敷金属的综合性能达到最优值。

1000MW核电管板用纯净钢的冶炼及效果

针对1 000 MW核电管板用纯净钢锻件组织和性能要求的特点,利用合金化原理分析了钢中合金元素的控制原则,对冶炼工艺进行了深入的分析研究,提出了采用电炉+钢包炉+真空浇注的冶炼工艺方案,以及在真空浇注过程中严密保护防止二次氧化的工艺思路。实践证明,管板钢达到了纯净钢的要求;经锻造、热处理等工序,管板性能达到了预想的效果。

华龙一号核电反应堆蒸汽发生器大锻件热处理实践

材料为18MND5钢的三代华龙一号核电反应堆蒸汽发生器用大锻件,要求比同种钢制造的二代加核电大锻件具有更好的力学性能。对三代华龙一号核电反应堆蒸汽发生器用18MND5钢上、下封头及筒体和管板大锻件进行了热处理实践。由于在材料化学成分控制、热处理工艺及装备等方面采取了有效措施,因此2015年以来,已生产三代华龙一号核电蒸气发生器主设备用18MND5钢大型锻件40余件,均为一次热处理合格,锻件力学性能良好且较均匀。现有的热处理技术及装备可确保稳定生产华龙一号蒸汽发生器用大型锻件。