主蒸汽隔離閥用F91材料熱處理與焊接性能的研究.pdf

1、高溫氣冷堆主蒸汽隔離閥作為二回路關(guān)鍵設(shè)備之一，其密封副的質(zhì)量對于核電站的安全至關(guān)重要。F91耐熱鋼由于其具有較低的線膨脹系數(shù)和高溫穩(wěn)定性被用于主蒸汽隔離閥的密封副。鈷基合金由于其具有良好的耐高溫、耐沖擊、抗氧化等性能，成為堆焊密封副的理想耐磨材料。等離子堆焊技術(shù)由于其具有基材稀釋率低，成型良好等優(yōu)點(diǎn)廣泛用于耐磨材料的堆焊。
　　本文通過優(yōu)化熱處理工藝的方法來提高F91材料的綜合力學(xué)性能，同時(shí)通過在其表面堆焊鈷基硬質(zhì)合金來提高表面性

2、能。通過使用拉伸試驗(yàn)機(jī)、沖擊試驗(yàn)機(jī)、金相顯微鏡，掃描電鏡、XRD衍射儀、硬度計(jì)、摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)等設(shè)備來研究F91材料熱處理工藝和焊接電流對堆焊層組織和性能的影響，研究結(jié)果如下：
　　(1) F91材料通過不同回火熱處理，比較其力學(xué)性能，得出在采用760℃回火時(shí)，綜合力學(xué)性能最優(yōu)。
　　(2)通過掃描電鏡觀察到Co101F和Co112F堆焊層均由枝晶組織和枝晶間的花瓣?duì)罨虬羰鵂畹墓簿ЫM織構(gòu)成。并對堆焊層進(jìn)行XRD物相分析，顯示

3、堆焊層均由γ-Co固溶體和大量的Cr7C3、Cr23C6碳化物組成。
　　(3)當(dāng)焊接電流為140A時(shí)Co101F堆焊層較薄，堆焊成形較差；當(dāng)焊接電流為220A時(shí)，由于基材元素?cái)U(kuò)散到堆焊層中，堆焊層稀釋率過大，影響了堆焊層的性能；當(dāng)焊接電流為180A時(shí)，堆焊層綜合性能最優(yōu)。
　　(4)焊接電流為180A時(shí)，Co112F堆焊層的綜合性能最優(yōu)。當(dāng)電流減小40A，由于熱輸入較小，合金粉末未能完全熔化，在Co112F堆焊層中形成氣孔