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苛服役條件。大型鑄鋼件通常容易出現裂紋、砂眼、夾雜、縮孔、疏松等缺陷，補焊修復是重要而不可或缺的技術，能保障鑄件的性能和質量滿足要求。本文就核泵鑄造殼體的補焊技術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依據。
　　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)和焊層結合區(qū)富集雜質相，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