核泵鑄造殼體補焊區(qū)的微觀組織與性能研究.pdf

1、核泵是核電站的動力傳導(dǎo)中樞，在運行過程中對密封性、穩(wěn)定性、安全性等有很高的要求。核泵殼體是保證這些的關(guān)鍵部件之一，一般選擇奧氏體不銹鋼鑄造而成，核泵殼體體積龐大且承受高張力、震動、循環(huán)水點蝕和腐蝕等多種嚴(yán)苛服役條件。大型鑄鋼件通常容易出現(xiàn)裂紋、砂眼、夾雜、縮孔、疏松等缺陷，補焊修復(fù)是重要而不可或缺的技術(shù)，能保障鑄件的性能和質(zhì)量滿足要求。本文就核泵鑄造殼體的補焊技術(shù)開展補焊層的微觀組織與性能的研究，采用核泵殼體同種材質(zhì)的鑄造不銹鋼厚板焊接

2、的方法，模擬核泵殼體補焊效果，通過對不銹鋼厚板焊接接頭的分析，獲得補焊層微觀組織和性能的基本規(guī)律，為制定核泵鑄造殼體補焊工藝提供技術(shù)依據(jù)。
　　為研究補焊不同的工藝參量和補焊方式對補焊效果的影響規(guī)律，本文將不銹鋼厚板開設(shè)U型、V型、X型三種坡口，研究焊口的形狀、大小、補焊層布排(多層)方式等對補焊的影響規(guī)律；通過手工電弧焊(SMAW)、鎢電極惰性氣體保護焊(GTAW)兩種焊接方法，研究補焊方法對補焊層及其界面等的組織、性能的影響；

3、通過補焊前清理狀態(tài)研究清理對焊后組織、性能的影響；通過焊后固溶處理制度研究熱處理對焊接接頭組織和性能的影響。
　　結(jié)果表明：焊前不清理的試樣相對于焊前清理的試樣，焊接接頭熔合區(qū)和焊層結(jié)合區(qū)富集雜質(zhì)相，鐵素體含量的測量值略高，焊接接頭沖擊韌性、拉伸性能及彎曲性能較差；焊后固溶處理的試樣相對于不固溶處理的試樣，焊縫區(qū)和熱影響區(qū)鐵素體含量降低，碳化物等析出相溶解，鐵素體以骨架狀或彌散狀分布于奧氏體基體中，成分分布更加均勻，焊縫與熱影響區(qū)

4、硬度落差變小，拉伸性能、彎曲性能及沖擊韌性顯著增加，抗晶間腐蝕性能明顯增強；GTAW相對于SMAW焊接，熔池區(qū)冷卻速度更快，鐵素體多呈板條狀，且熔合區(qū)硬度和沖擊韌性相對SMAW較好，析出相較少，鐵素體含量的測定值較低；此外對于U型坡口，坡口越寬越淺，沖擊韌性越好，坡口越窄越深，沖擊韌性越差；另外，鑄造奧氏體不銹鋼焊縫區(qū)的鐵素體含量的金相測定法在100倍時精度最差，500倍時最高，而熱影響區(qū)的鐵素體含量的測定在100倍左右精度最高，500