S32101双相不锈钢焊接工艺与接头耐蚀性研究

发布时间：2017-12-10 13:15

  本文关键词：S32101双相不锈钢焊接工艺与接头耐蚀性研究

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【摘要】：S32101双相不锈钢在AP1000第三代核电机组中主要应用于结构模块产品,其应用区域是核电站环境中较为恶劣的区域,需要储存大量具有强腐蚀性的溶液,并且这些区域内的钢板材料在AP1000核电站60年的全寿命周期内不能够更换,它的安全运行直接影响到反应堆系统的正常工作和安全,因此要求容器材料具有优异的力学性能和较强的耐腐蚀性能。本文系统地研究了双相钢与双相钢的焊接工艺、双相钢与奥氏体不锈钢的焊接工艺、双相钢与碳钢的焊接工艺、双相钢与低合金钢的焊接工艺,系统分析了双相钢同种材质以及异种材质接头对应的焊接工艺特性并最终进行了工艺优化。焊接试验分析结果表明:各组试样的焊缝金属、热影响区金属拉伸试验结果优于规定值、弯曲试验焊缝无裂纹、冲击试验结果合格,说明经过优化的焊接工艺满足核电关键部件焊接生产要求。除力学性能以外,本文还对所有焊接接头进行微观金相试验、铁素体含量检测分析,试验结果表明焊缝和热影响区中,α相和γ相含量均在50%左右,铁素体和奥氏体比例合理,具有较好的力学性能并兼具良好的耐腐蚀性,铁素体含量均满足指标要求。本文对S32101双相不锈钢同种以及异种材料接头的焊接性进行了详细分析,从材料的化学成份和力学性能、焊接工艺角度出发,对该材质的钢板在AP1000核电站中的应用进行了试验研究。通过多次试验确定了最佳工艺参数,并使用多种分析方法检测了接头的性能,得到了质量优良的焊接接头。文中还对S32101双相钢与S32101双相钢的焊接接头利用浸泡法进行接头耐腐蚀试验。S32101焊接接头的耐腐蚀试验中,试样焊接选用的焊条为E2209-16不锈钢焊条,此焊条的熔敷金属中含有40%~50%的铁素体,具有可靠的耐氯化物腐蚀性能和较高的耐点蚀性能,提升了焊缝的耐腐蚀性能。随着环境温度的提高腐蚀速率提高,说明环境温度对双相不锈钢在介质中的耐点蚀性能有很大的影响。通过AP1000核电建设过程中对S32101现场焊接的实际应用,以及通过检测结果表明,S32101双相不锈钢的焊接工艺能够满足工艺评定的要求,焊接质量在相关质量规范的许可范围之内。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG457.11

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本文编号：1274571