核电SA-508 Gr.3 Cl.2钢用埋弧焊烧结焊剂的研制

研制的核电SA—508 Gr.3 Cl.2钢用埋弧焊烧结焊剂CHF113HRF,渣系为氟碱型CaF_2-MgO-Al_2O_3-Ca O-SiO_2,碱度为2.8。该焊剂匹配专用焊丝CHW-SEM2HRF在SA—508 Gr.3 Cl.2钢上焊接,结果表明,该焊丝焊剂组合焊接工艺性能优良,在焊态和焊后热处理条件下,熔敷金属理化性能优良,完全适合核电工程SA—508 Gr.3 Cl.2钢的焊接。

SA-537 CL.2钢焊接工艺研究与应用

本文通过SA-537CL.2材料焊接性试验和焊接工艺评定的制作,结合产品的焊接施工,详细阐述了SA-537CL.2材料的焊接工艺要点。同时对产品焊接中裂纹产生的原因进行了分析并提出了合理的解决方案。为后续同类材料的焊接提供借鉴。

核电用SA-508Gr.3Cl.2钢配套埋弧焊焊接材料的研制

针对核电蒸汽发生器、稳压器等设备用SA-508Gr.3Cl.2钢配套埋弧焊焊接材料大部分依赖进口的现状,进行了SA-508Gr.3Cl.2钢配套埋弧焊焊丝、焊剂的研制工作。通过对有害杂质元素的有效控制,使得研制焊材的抗拉强度、冲击韧性等性能有了显著的提升,从而获得了优良的力学性能。结果表明,研制的低合金钢埋弧焊焊接材料具有良好的焊接工艺性能,电弧稳定性好,焊道成形美观,脱渣容易,且各项力学性能均满足产品要求。

特厚临氢设备用SA387Gr.22Cl.2钢板的组织控制

对特厚临氢设备用SA387Gr.22Cl.2钢板的CCT曲线进行测定,模拟计算不同厚度下SA387Gr.22Cl.2钢板厚度1/2处的冷却速度,确定形成贝氏体组织最小冷却速率(临界冷却速度)。结果表明,形成贝氏体组织最小冷却速率为1℃/s及正火空冷临界厚度为50 mm,板厚超过200 mm时临界冷却强度急剧增加,心部会出现铁素体且含量2%内多边形铁素体,对力学性能没有显著的影响。

50mm厚SA508Gr.3Cl.2钢超窄间隙激光填丝焊接头组织与性能

采用超窄间隙坡口和光纤激光填丝多层焊工艺,焊接了50mm厚的SA508Gr.3Cl.2核电用钢,测试并分析了接头的微观组织和性能。结果表明,焊接接头无宏观缺陷;热处理后接头中部焊缝中心组织主要为上贝氏体和针状下贝氏体,母材侧热影响区的粗晶区组织为高温回火马氏体,硬度为280HV。焊接接头拉伸试样的拉伸断裂位置均位于母材,接头抗拉性能良好。接头上、中、下部位的焊缝冲击韧性均小于母材的,但焊缝冲击试样的断口形貌仍具有一定的韧性断裂特征。

SA508M.Gr.3CL.2钢锭冶炼生产实践

SA508M.Gr.3CL.2钢主要用于生产制造核电装备的锻件钢锭,其对P、H元素和w(N)/w(Al)比值等要求严格。上海电气上重铸锻有限公司根据此钢种的成分要求,制定了冶炼生产工艺,通过采取严格控制配料、脱磷、脱硫、偏析以及真空脱气等工艺措施,成功生产了460t超大型SA508-3钢钢锭。锻件成品中w(P)≤0.004%、w(S)≤0.002%、w(H)≤0.8×10-6、w(O)<5.0×10^(-6),w(N)/w(Al)比值在0.6~0.9之间,C、Mn、Mo元素偏析控制较好,满足了此钢种的内控成分要求。

A508-3 Cl.2锻件配套氩弧焊焊丝研制

针对核电产品蒸汽发生器、稳压器用A508-3 Cl.2钢母材,开展A508-3 Cl.2钢配套的焊接材料和焊接工艺的研究工作。研制的焊丝通过调整合金元素比例,对S,P,Co等有害元素进行有效地控制,抗拉强度和冲击韧性均有明显提升。焊缝金相组织未见硬脆相,组织柱状晶消失并转化为等轴晶,组织细化,单位面积晶界比例明显上升,使得位错扩展受到阻碍,宏观表现韧性提高。研究结果表明,研制的HS09MnNiMoHR低合金钢氩弧焊丝具有良好的焊接工艺性能,力学性能满足项目要求。

蒸汽发生器下封头力学性能的均匀性分析

通过对小型模块反应堆蒸汽发生器下封头的解剖实验,分析了不同部位试料的力学性能的均匀性。不同试料的成分分析表明,C含量在0.20%～0.21%(质量分数)范围内,S和P含量分别在0.004%(质量分数)和0.001%(质量分数)以内,其他合金元素含量仅在一个非常小的范围内波动。受到整体锻造工艺大变形和复杂应力的影响,下封头球体内外表面、管嘴和其与球体链接处的硬度有所波动,但处在217HB～232HB一个较窄的范围内。从调质态和模拟态试料的周向、径向力学性能来看,室温和高温强度均在正常范围波动,相对而言,冲击韧性波动较大,但相应的最小冲击功仍远大于最低要求。下封头锻件整体成型后可以达到力学性能均匀化的目的,证实了整体锻造工艺和后续性能热处理工艺的合理性和可行性。

反应堆压力容器整体顶盖锻件锻造质量控制研究

目前针对反应堆压力容器顶盖锻件的成型工艺研究中,国内外均将整体成型作为主要的锻造工艺方案,在锻造方案中涉及针对钢锭(坯)加热、塑性成型、锻后热处理三个过程主要工艺参数的控制,以及这些参数对锻件质量的影响因素,分析如何加强锻造过程控制,实现顶盖锻件的整体锻造。

小型反应堆用A508-3钢管板锻件(国产)的显微组织和力学性能均匀性研究

通过对小型模块反应堆蒸汽发生器管板的解剖试验,分析不同部位试料的化学成分、力学性能和显微组织的均匀性。试料A^F化学成分均匀,C的质量分数控制在0.18%~0.19%范围内,S和P的质量分数分别控制在0.002%和0.005%以内,其他合金元素质量分数仅在一个非常小的范围内波动。从调质态试料的周向力学性能来看,室温和高温强度均在正常范围波动,相对而言,冲击韧性波动较大。试料E在-10℃低温平均冲击功仅为76 J(最低47 J),基本满足最低标准要求。均匀分布的短棒状或近球形的碳化物+回火马氏体的显微组织具有良好的强韧性。因淬透性不足而发生贝氏体相变产生的长棒状或不规则形状的晶界碳化物是导致韧性降低的主要原因。管板锻件整体成形后基本可以达到力学性能均匀化的目的,但整体锻造工艺和后续性能热处理工艺具有进一步优化的空间。