CLAM-15--15Ti異種鋼焊接接頭微觀組織與性能研究.pdf

1、包殼管與端塞是反應(yīng)堆芯的重要組成部分，包殼管與端塞的焊接質(zhì)量是影響反應(yīng)堆安全運(yùn)行的重要因素。15-15T1不銹鋼具有優(yōu)良的高溫力學(xué)性能、抗輻照和抗液態(tài)鉛合金腐蝕性能，被選為中國(guó)鉛基反應(yīng)堆的燃料元件包殼材料。CLAM鋼在輻照環(huán)境下具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，可以防止鉛基反應(yīng)堆包殼管因振動(dòng)疲勞導(dǎo)致的過早失效，是下端塞理想的候選結(jié)構(gòu)材料。這將涉及到CLAM/15-15T1異種鋼的焊接。本文采用TIG焊不填絲技術(shù)對(duì)CLAM/15-15T1異

2、種鋼進(jìn)行焊接，分析了接頭熱處理前后的顯微組織與力學(xué)性能，開展了500℃長(zhǎng)達(dá)1500h的高溫時(shí)效實(shí)驗(yàn)。主要結(jié)果如下:
　　CLAM鋼熔合區(qū)出現(xiàn)連續(xù)的δ鐵素體，硬度較低，完全淬火區(qū)為馬氏體組織，不完全淬火區(qū)為細(xì)小的馬氏體和鐵素體混合組織，含有少量析出物;焊縫為馬氏體和少量鐵素體的混合組織，基本沒有析出物，硬度最高;15-15T1不銹鋼側(cè)熱影響區(qū)為奧氏體組織，硬度最低。接頭拉伸斷裂于15-15T1不銹鋼熱影響區(qū)。
　　隨著熱處理溫

3、度升高，CLAM鋼側(cè)硬度逐漸降低，熔合區(qū)δ鐵素體邊界M23C66增多，完全淬火區(qū)和不完全淬火區(qū)晶界M23C6尺寸增大，晶內(nèi)MX相數(shù)量減少;焊縫馬氏體板條發(fā)生細(xì)化，硬度的先降低后升高，焊縫內(nèi)部發(fā)現(xiàn)M23C6、Ni3Mo、Mo2C三種析出物;15-15T1不銹鋼熔合區(qū)晶界析出物先增多后減少，熱影響區(qū)硬度變化不明顯。680℃熱處理后接頭拉斷裂于15-15T1不銹鋼側(cè)，720℃以上熱處理后接頭斷裂于CLAM鋼側(cè)，屈服強(qiáng)度均是先升高后降低。