反应堆压力容器用低合金钢回火焊道工艺试验研究
发布时间：2021-08-28 04:25
为解决核电厂关键设备在役期间焊接返修后无法实施传统焊后热处理的难题,采用机械-钨极惰性气体保护焊分别在室温和150℃预热条件下对反应堆压力容器用低合金钢进行回火焊道焊接工艺试验,然后测试焊接热影响区的显微硬度、显微组织及冲击韧性。试验结果表明:通过合理控制前三层的焊接热输入,可有效降低焊接热影响区的硬度,并获得综合性能较好的回火索氏体组织,室温条件下的回火焊道焊接热影响区在0℃和-20℃的冲击吸收能量均高于设计要求值。
【文章来源】：电焊机. 2020,50(06)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
TC1和TC2试板上堆焊
在焊接热影响区上（测试位置见图2），采用维氏硬度计（HV0.1）沿线1方向每间隔0.5 mm测试一个硬度值，共测试5个硬度值，取其平均值作为图3、图4中的有效数据点。然后，从线1向热影响区方向下移0.25 mm开始进行第二个有效数据点的测试（即在图2中沿线2方向每间隔0.5 mm测试一个硬度值，共测试5个硬度值并取平均值），依次类推，共得到10个有效数据点。TC1在室温预热下热影响区硬度分布曲线如图3所示，第一层焊接后由于焊接热的作用在热影响区形成硬度较高的粗晶组织，最大约为330 HV。在焊接第二层后，热影响区的硬度有下降趋势，但不明显，这是由于第一层焊接热输入率较小，形成的热影响区尺寸较小，在第二层较大的焊接热输入率作用下，第二层细晶区对热影响区粗晶区覆盖后的回火作用，同时第二层也带来了部分粗晶区，因此热影响区中仍有部分硬度较高。在第三层焊接后，热影响区的硬度下降趋势非常明显，整体硬度值低于240 HV，这是由于第三层的焊接热输入率更大，第三层焊道对首层和第二层焊道产生的粗晶区起到很好的回火作用。
TC1在室温预热下热影响区硬度分布曲线如图3所示，第一层焊接后由于焊接热的作用在热影响区形成硬度较高的粗晶组织，最大约为330 HV。在焊接第二层后，热影响区的硬度有下降趋势，但不明显，这是由于第一层焊接热输入率较小，形成的热影响区尺寸较小，在第二层较大的焊接热输入率作用下，第二层细晶区对热影响区粗晶区覆盖后的回火作用，同时第二层也带来了部分粗晶区，因此热影响区中仍有部分硬度较高。在第三层焊接后，热影响区的硬度下降趋势非常明显，整体硬度值低于240 HV，这是由于第三层的焊接热输入率更大，第三层焊道对首层和第二层焊道产生的粗晶区起到很好的回火作用。TC2在150℃预热下热影响区硬度分布曲线如图4所示。由图4可知，第一层焊接后的热影响区最大硬度值低于室温预热条件下的热影响区最大硬度，这是由于通过焊前预热降低了热影响区的冷却速率，从而减少了热影响区淬硬组织的形成。虽然图3、图4采用相同的焊接热输入率，但由于图4中焊接前进行150℃预热，使得其在第一层焊接后形成的热影响区尺寸相比图3更大，随后在第二层焊接热循环的作用下，第二层细晶区可以很好地实现对热影响区粗晶区完全覆盖，使得热影响区硬度下降明显。但在第三层焊接后，由于其热影响区尺寸较大，第三层焊接热循环对热影响区的回火效果不明显，由图4的硬度分布结果可以看出，第三层焊接后热影响区的硬度相对比第二层焊接后，几乎没有变化。图3、图4的热影响区显微硬度测试结果表明：在相同的回火焊道工艺参数下，无论焊前是否实施预热，焊接接头均可以达到回火效果，降低热影响区的硬度。
本文编号：3367789
【文章来源】：电焊机. 2020,50(06)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
TC1和TC2试板上堆焊
在焊接热影响区上（测试位置见图2），采用维氏硬度计（HV0.1）沿线1方向每间隔0.5 mm测试一个硬度值，共测试5个硬度值，取其平均值作为图3、图4中的有效数据点。然后，从线1向热影响区方向下移0.25 mm开始进行第二个有效数据点的测试（即在图2中沿线2方向每间隔0.5 mm测试一个硬度值，共测试5个硬度值并取平均值），依次类推，共得到10个有效数据点。TC1在室温预热下热影响区硬度分布曲线如图3所示，第一层焊接后由于焊接热的作用在热影响区形成硬度较高的粗晶组织，最大约为330 HV。在焊接第二层后，热影响区的硬度有下降趋势，但不明显，这是由于第一层焊接热输入率较小，形成的热影响区尺寸较小，在第二层较大的焊接热输入率作用下，第二层细晶区对热影响区粗晶区覆盖后的回火作用，同时第二层也带来了部分粗晶区，因此热影响区中仍有部分硬度较高。在第三层焊接后，热影响区的硬度下降趋势非常明显，整体硬度值低于240 HV，这是由于第三层的焊接热输入率更大，第三层焊道对首层和第二层焊道产生的粗晶区起到很好的回火作用。
TC1在室温预热下热影响区硬度分布曲线如图3所示，第一层焊接后由于焊接热的作用在热影响区形成硬度较高的粗晶组织，最大约为330 HV。在焊接第二层后，热影响区的硬度有下降趋势，但不明显，这是由于第一层焊接热输入率较小，形成的热影响区尺寸较小，在第二层较大的焊接热输入率作用下，第二层细晶区对热影响区粗晶区覆盖后的回火作用，同时第二层也带来了部分粗晶区，因此热影响区中仍有部分硬度较高。在第三层焊接后，热影响区的硬度下降趋势非常明显，整体硬度值低于240 HV，这是由于第三层的焊接热输入率更大，第三层焊道对首层和第二层焊道产生的粗晶区起到很好的回火作用。TC2在150℃预热下热影响区硬度分布曲线如图4所示。由图4可知，第一层焊接后的热影响区最大硬度值低于室温预热条件下的热影响区最大硬度，这是由于通过焊前预热降低了热影响区的冷却速率，从而减少了热影响区淬硬组织的形成。虽然图3、图4采用相同的焊接热输入率，但由于图4中焊接前进行150℃预热，使得其在第一层焊接后形成的热影响区尺寸相比图3更大，随后在第二层焊接热循环的作用下，第二层细晶区可以很好地实现对热影响区粗晶区完全覆盖，使得热影响区硬度下降明显。但在第三层焊接后，由于其热影响区尺寸较大，第三层焊接热循环对热影响区的回火效果不明显，由图4的硬度分布结果可以看出，第三层焊接后热影响区的硬度相对比第二层焊接后，几乎没有变化。图3、图4的热影响区显微硬度测试结果表明：在相同的回火焊道工艺参数下，无论焊前是否实施预热，焊接接头均可以达到回火效果，降低热影响区的硬度。
本文编号：3367789
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