1、核電站壓力容器焊接技術(shù)上海鍋爐廠有限公司邵建明 倪國良2005.3核電站壓力容器焊接技術(shù)1. 簡介1.1 世界核電發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀 世界上第一座核電站于1954年在前蘇聯(lián)建成，并以此標(biāo)志著核能發(fā)電開始了商用化的發(fā)展歷 程。自上世紀(jì)50年代以來，美國、前蘇聯(lián)、英國、法國、加拿大、德國、日本等發(fā)達(dá)國家建造了大量核電站。特別是上世紀(jì)70年代，核能發(fā)電經(jīng)歷了快速的發(fā)展，到目前為止，核能發(fā)電已占全球總發(fā)電量的17%左右。 根據(jù)2002年12月底的統(tǒng)計(jì)，全球核電機(jī)組數(shù)為577臺(tái)，總?cè)萘繛?35458MW，其中運(yùn)行機(jī)組為444臺(tái)，在建機(jī)組50臺(tái)，退役機(jī)組83臺(tái)。核電運(yùn)行機(jī)組容量前十位的國家分別為美國、法國、

2、日本、德國、俄羅斯、加拿大、韓國、英國、烏克蘭和瑞典，部分國家如法國、比利時(shí)等，其核能發(fā)電比例已占其總發(fā)電份額的50%以上。 在發(fā)達(dá)國家，核電已有幾十年的發(fā)展歷史。作為一種成熟的能源，核電曾在兩次世界能源危機(jī)后，為解決能源供應(yīng)、保障能源安全發(fā)揮了重要的作用。1.2 我國核電的起步和發(fā)展 1985年我國正式開工建設(shè)第一座核電站秦山核電站，1991年秦山核電站1300MW機(jī)組建成投產(chǎn)。 1994年引進(jìn)法國技術(shù)的大亞灣核電站2900MW壓水堆機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行。 2000年，以秦山一期電站為基礎(chǔ)，經(jīng)過改進(jìn)優(yōu)化出口巴基斯坦的300MW機(jī)組建成投產(chǎn)，使我國成為世界上少數(shù)幾個(gè)能夠出口核電站的國家。 目前包括

3、秦山二期核電廠1號(hào)和2號(hào)機(jī)組、嶺澳核電廠2臺(tái)機(jī)組、秦山三期核電廠2臺(tái)機(jī)組也已經(jīng)相繼投入商業(yè)運(yùn)行，尚有江蘇田灣核電廠2臺(tái)機(jī)組在建。已運(yùn)行核電裝機(jī)容量到現(xiàn)在為止僅占我國總的電力裝機(jī)容量2%左右，到2005年11臺(tái)機(jī)組投運(yùn)后，核電裝機(jī)容量為870萬KW，在電力結(jié)構(gòu)中的比例也僅占2.6%左右； 中國核電發(fā)展20年來，盡管取得了很大的成績，但在總體發(fā)展規(guī)劃以及技術(shù)路線的確立方面走了一條曲折的道路，以至于在設(shè)計(jì)自主化和設(shè)備制造國產(chǎn)化方面均未取得突破性的進(jìn)展，這對于擁有較雄厚的核工業(yè)、電力工業(yè)和制造工業(yè)基礎(chǔ)，擁有較強(qiáng)的核工程研發(fā)力量的中國來說，這種發(fā)展現(xiàn)狀應(yīng)該說是不理想的。 根據(jù)我國核電發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)，到2

4、020年我國核電比重預(yù)計(jì)將上升到全國電力裝機(jī)總量的4%左右，達(dá)到3200萬kW左右。國家有關(guān)部門在總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，對下一階段核電發(fā)展的技術(shù)路線和規(guī)劃進(jìn)行積極的統(tǒng)一部署，可以預(yù)見我國的核電將迎來最為重要的高速發(fā)展時(shí)期，發(fā)展核電也將成為我國未來解決大量能源缺口的一個(gè)重要途徑。1.3 核電發(fā)展趨勢 雖然美國近二十年來沒有新建核電項(xiàng)目，但一直沒有停止核電新堆型和新技術(shù)的研究，1983年美國電力研究所(EPRI)在美國核管會(huì)(NRC)支持下，制訂了一個(gè)被供應(yīng)商、業(yè)主、核安全監(jiān)管當(dāng)局、用戶和公眾都能接受的適用于第三代先進(jìn)輕水堆的“用戶要求文件”(URD)，開發(fā)商以URD的要求，先后完成了系統(tǒng)80

5、+、ABWR、AP600、APl000等的開發(fā)和設(shè)計(jì)。法國完成了EPR的開發(fā)和設(shè)計(jì)，目前在芬蘭建設(shè)第一座1500MWEPR核電站。而在2000年，俄羅斯也制訂了“2l世紀(jì)上半期俄羅斯核電發(fā)展戰(zhàn)略”，提出了發(fā)展1500MW的新壓水堆機(jī)組方案。1.4 核能發(fā)電的基本知識(shí) 從原理上講，核電廠與火電廠的區(qū)別在于核電廠中的反應(yīng)堆取代了火電廠中的鍋爐，而能量轉(zhuǎn)換、發(fā)電這部分與火電廠是相似的。但核電廠“鍋爐”的特殊性帶來核電廠設(shè)計(jì)和運(yùn)行中許多特殊而復(fù)雜的問題，特別是存在以下特殊的核安全問題：l 核電廠可能產(chǎn)生比設(shè)計(jì)功率高得多的功率，從理論上講，其釋放的功率水平是無限的；l 核燃料裂變釋能過程中伴有放射性輻射

6、，因此運(yùn)行過程中需要考慮輻射防護(hù)問題；l 裂變產(chǎn)物中含有大量的強(qiáng)放射性物質(zhì)，因此必須考慮多重屏障將其包容而不釋放到環(huán)境中去；l 停堆后由于殘余裂變，特別是裂變產(chǎn)物的衰變?nèi)杂休^強(qiáng)的剩余發(fā)熱，因此必須保證停堆后的長期冷卻；l 運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量的放射性廢物，需要妥善地加以處置。核電廠一般分為三個(gè)部分，即核島、常規(guī)島和電站輔助系統(tǒng)。核電廠設(shè)計(jì)有三個(gè)必須要解決的要素：l 反應(yīng)堆必須能實(shí)現(xiàn)自持鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)，輸出所希望的功率水平；l 反應(yīng)堆功率必須可以控制和調(diào)節(jié)；l 必須將反應(yīng)堆堆芯內(nèi)產(chǎn)生的能量安全地轉(zhuǎn)移出去用于發(fā)電。因此核電廠的設(shè)計(jì)涉及到核燃料設(shè)計(jì)、反應(yīng)堆物理設(shè)計(jì)、反應(yīng)堆熱工水力計(jì)算、反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)材料設(shè)

7、計(jì)、反應(yīng)堆控制保護(hù)設(shè)計(jì)、熱能-機(jī)械能-電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)和輸配電設(shè)計(jì)等諸多學(xué)科。正常情況下，核電具有經(jīng)濟(jì)、安全、可靠、清潔等特點(diǎn)，是一種被廣泛采用的清潔能源，但核電站一旦發(fā)生核泄漏事件，將對周邊環(huán)境產(chǎn)生放射性污染，從而對環(huán)境和公眾安全造成極大的危害。核電站一旦發(fā)生反應(yīng)堆堆芯熔化事故，那么后果將非常嚴(yán)重，甚至造成毀滅性的災(zāi)難。因此核電站的安全運(yùn)行成為政府和核工業(yè)界重點(diǎn)關(guān)注的焦點(diǎn)。核電站一回路工作原理，以壓水堆核電站為例，它主要由核反應(yīng)堆、一回路系統(tǒng)、二回路系統(tǒng)及其他輔助系統(tǒng)組成。圖1所示為壓水堆核電站的流程原理。 一回路系統(tǒng)由核反應(yīng)堆、主循環(huán)泵、穩(wěn)壓器、蒸汽發(fā)生器、管道、閥門及其他輔助設(shè)

8、備等組成。二回路系統(tǒng)由汽輪機(jī)、冷凝器、凝結(jié)水泵、給水泵、給水加熱器、除氧器等組成。 壓水型反應(yīng)堆采用低濃縮鈾(鈾-235的濃縮度為24%)作為核燃料，制成燃料元件棒，按一定形式排列構(gòu)成燃料組件，控制棒均勻地分布在燃料組件間，構(gòu)成直徑約3m、高約3.5m的核裂變反應(yīng)區(qū)。在反應(yīng)堆中中子轟擊核燃料產(chǎn)生裂變反應(yīng)，裂變反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量用高溫(設(shè)計(jì)溫度350)高壓(設(shè)計(jì)壓力17.05MPa)水作載熱劑由反應(yīng)堆芯帶入蒸汽發(fā)生器，再通過蒸汽發(fā)生器將熱量傳遞給在管外流動(dòng)的二回路給水，變成飽和蒸汽后再送入汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。 核電站壓力容器主要指反應(yīng)堆壓力殼、蒸汽發(fā)生器和穩(wěn)壓器。反應(yīng)堆壓力殼由兩部分組成：頂蓋組

9、合件由球冠和上法蘭焊接而成；筒體組合件則包括下封頭、過渡段、筒身、接管段及4根接管。圖2所示為壓水堆反應(yīng)堆壓力殼本體的結(jié)構(gòu)。圖2 壓水堆反應(yīng)堆壓力殼本體蒸汽發(fā)生器的外殼是由兩個(gè)直徑不同的筒體加上中間錐形過渡段組成，下部與管板和球封頭的組合件連接，上端與橢球封頭相連。圖3所示為蒸汽發(fā)生器外殼的結(jié)構(gòu)。穩(wěn)壓器是一個(gè)立式圓柱形高壓容器，由三節(jié)筒體和兩個(gè)封頭組焊而成，整個(gè)容器坐于裙式支座上，見圖4。2. 核電設(shè)備制造的特點(diǎn)2.1 設(shè)備分級特點(diǎn) 通常核電設(shè)備按其承擔(dān)的安全功能進(jìn)行分級，核安全導(dǎo)則HAD102/03用于沸水堆、壓水堆和壓力管式反應(yīng)堆的安全功能和部件分級提供了相應(yīng)核電站設(shè)備和部件安全分級的方法

10、和原則。作為核電站設(shè)備和部件安全分級的目的，主要是為建立一套分級的設(shè)計(jì)要求提供基礎(chǔ)，因?yàn)閷τ诤嗽O(shè)備制造商來說，必須重視設(shè)備分級的內(nèi)涵，正確地理解設(shè)計(jì)制造規(guī)范（如ASME、RCC等標(biāo)準(zhǔn)中）對各個(gè)不同安全級別的具體要求。2.2 遵循的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) 通常核電設(shè)備的設(shè)計(jì)制造，必須遵守國際通行的核設(shè)備制造規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，原則上國內(nèi)民用核設(shè)施的設(shè)計(jì)制造檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)較多地采用了美國ASME規(guī)范第三卷核動(dòng)力裝置與設(shè)備、第五卷無損檢驗(yàn)、第九卷焊接評定，以及法國有關(guān)壓水堆核電站設(shè)計(jì)與制造系列規(guī)范，如RCC-P、RCC-M、RCC-E等標(biāo)準(zhǔn)。2.3 特殊要求 通常核電設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造與常規(guī)產(chǎn)品制造相比還具有以下的特點(diǎn)：l 地

11、震及事故環(huán)境下設(shè)備功能的完整性；l 部分材料在輻照環(huán)境下的性能要求；l 設(shè)備壽命和可靠性要求；l 制造工藝的成熟度；l 試驗(yàn)、檢驗(yàn)方法、范圍、程度及驗(yàn)收條件的特定要求。2.4 質(zhì)量要求 核電設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造和安裝活動(dòng)必須按照核安全法規(guī)的要求，建立設(shè)備制造的質(zhì)量保證體系，制造過程中必須實(shí)施嚴(yán)格的質(zhì)量控制。原則上設(shè)備制造過程中的質(zhì)量保證要求也必須采取分級的原則，QA級別必須能夠與設(shè)備的安全級別要求相適應(yīng)。2.5 民用核承壓設(shè)備安全監(jiān)督 針對民用核設(shè)施承壓設(shè)備的監(jiān)督管理，國家核安全局專門頒發(fā)了相應(yīng)的法規(guī)，主要包括：l HAF601 民用核承壓設(shè)備安全監(jiān)督管理規(guī)定l HAF601/01民用核承壓設(shè)備安

12、全監(jiān)督管理規(guī)定實(shí)施細(xì)則l HAF602民用核承壓設(shè)備無損檢驗(yàn)人員培訓(xùn)、考核和取證管理辦法l HAF603民用核承壓設(shè)備焊工及焊接操作工培訓(xùn)、考核和取證管理辦法 上述法規(guī)適用于核動(dòng)力廠及其他反應(yīng)堆中執(zhí)行核安全功能的承壓設(shè)備及其支撐件；適用于從事核承壓設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、安裝等活動(dòng)的單位以及為制造核承壓設(shè)備提供關(guān)鍵承壓材料及零部件的制造商。 根據(jù)法規(guī)規(guī)定，國家核安全局對民用核承壓設(shè)備活動(dòng)單位的設(shè)計(jì)、制造、安裝實(shí)行資格許可證制度，制定了許可證申請、受理、審核、頒發(fā)的流程。通常許可證有效期為五年，到期后需要按法規(guī)要求重新申請換證。到目前為止，國內(nèi)共有八十多家單位取得了民用核承壓設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造和安裝資格

13、許可證。2.6 制造技術(shù)鑒定核反應(yīng)堆壓力容器在國際上從試驗(yàn)性階段發(fā)展到目前的工業(yè)推廣階段，已完全實(shí)現(xiàn)商品化和標(biāo)準(zhǔn)化，各國在制造反應(yīng)堆壓力容器方面已經(jīng)自成體系，有一套完善的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、一個(gè)健全的質(zhì)量管理體制、一支訓(xùn)練有素的專業(yè)工程技術(shù)隊(duì)伍，確保所建造的反應(yīng)堆壓力容器安全可靠地運(yùn)行。原則上，核容器所用的材料和制造工藝只有在完全達(dá)到設(shè)計(jì)技術(shù)要求，并經(jīng)鑒定合格后，才能投入制造。2.7 見證件的設(shè)置 見證件分為產(chǎn)品的見證件和在役監(jiān)督試件。產(chǎn)品的見證件完全能代表所參照的產(chǎn)品焊縫，必須具有所參照產(chǎn)品的相應(yīng)化學(xué)成分范圍、相類似的鍛造比、相同的熱處理制度和對應(yīng)的理化性能，并且與產(chǎn)品一樣經(jīng)受焊接和制造中的熱循

14、環(huán)，然后按產(chǎn)品的技術(shù)要求進(jìn)行考核，證明產(chǎn)品焊縫與由焊接工藝評定試驗(yàn)所確定的操作要求相一致。在役監(jiān)督試件必須在證明合格的產(chǎn)品見證件上截取并加工成規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)試件后，存放在試件監(jiān)督罐內(nèi)，置于反應(yīng)堆壓力容器中隨反應(yīng)堆壓力容器一起運(yùn)行進(jìn)行考核，待停堆后取出試件進(jìn)行試驗(yàn)，監(jiān)督試件的試驗(yàn)結(jié)果作為反應(yīng)堆壓力容器今后是否繼續(xù)運(yùn)行的質(zhì)量保證的依據(jù)。3. 核電站壓力容器焊接 核電站壓力容器中殼體用鋼要求較高的是核反應(yīng)堆。核反應(yīng)堆壓力容器一般由鋼鍛件焊接而成，鍛件厚度通常在200mm以上，由于長期在高溫高壓下工作，并承受中子和射線輻照，因此對核反應(yīng)堆容器材料提出了很高的要求：l 應(yīng)具有良好的室溫綜合性能，即有較高的強(qiáng)

15、度、韌性和防脆斷能力；l 沿截面應(yīng)有良好的性能均一性，特別對尺寸較大、較厚截面的鍛件更要求如此；l 具有良好的焊接性，且再熱裂紋敏感性低；l 對中子輻照應(yīng)有較高的穩(wěn)定性。 目前世界上核電站反應(yīng)堆壓力容器用鋼的化學(xué)成分見表1，力學(xué)性能要求見表2。 表1 核反應(yīng)堆壓力容器用鋼化學(xué)成分名 稱材料規(guī)格化 學(xué) 成 分 (%)備 注CSiMnPSNiCrMoVCuAlCoNb美國ASME鋼板SA533B0.250.150.301.151.500.0350.040.400.700.450.60SA533用附錄X1.1時(shí)，除P、S、V、Cu外，其它值也適用鍛件SA508C1.30.250.150.401.20

16、1.500.0250.0250.401.000.250.450.600.05SA508用增補(bǔ)要求S9.1及S9.2時(shí)，除P、S、Cu外，其他值也適用法國RCCM鋼板20MnD5RCCM-M21190.230.100.301.151.650.0200.0150.500.800.250.430.570.030.200.04鍛件16MnD5RCCM-M21110.220.100.301.151.160.0080.0080.500.800.250.430.570.010.080.040.03遠(yuǎn)離活性區(qū)的零件用16MnD 5按RCCM-M2112規(guī)定時(shí)，除Mn、P、S、Cu外，其他值也適用日本MTTIJ

17、IS鋼板SQVZ0.250.150.301.151.500.0350.0400.400.700.450.60采用真空炭脫氧等場合，不要Si的下限值鍛件SFVV30.150.250.150.351.201.500.0250.0250.400.800.450.600.05采用真空炭脫氧等場合，不要Si的下限值德國TUV鍛件20MnMoNi55W-Ni-1-63100.170.230.150.301.001.500.0200.0200.400.800.300.450.600.030.180.05中國專用標(biāo)準(zhǔn)鍛件S2710.170.230.150.301.201.500.0200.0150.600.9

18、00.250.450.650.150.080.020.06活性區(qū)零部件用S271鋼。P0.012%，Cu0.05，Co0.02，As0.01，S0.005，Sn0.005，B5ppm表2 核反應(yīng)堆壓力容器用鋼力學(xué)性能名 稱材料規(guī)格室 溫高 溫*夏比沖擊功（J）3個(gè)平均值最小單個(gè)值上平臺(tái)能量EVS(J)RTNDT()備 注抗拉強(qiáng)度(MPa)屈服點(diǎn)(MPa)伸長率(%)斷面收縮率(%)抗拉強(qiáng)度(MPa)屈服點(diǎn)(MPa)伸長率(%)斷面收縮率(%)204.40-10-20美國ASME鋼板SA533BC1.155069034518527285C1.262079548516593400鍛件SA508C1

19、.355072534518382854l/34法國RCCM鋼板20MnD5RCCM-M2119620700450184007256/4040/28鍛件16MnD5RCCM-M21115506704002030010456/4040/280-12日本MTTIJIS鋼板SQV2A5496863431840.2/34.3B6187944811647.1/40.2鍛件SFVV3549343183840.2/34.3德國TUV鍛件20MnMoNi55W.Ni.1.631056070039019455043431640.8/33.70-1233夏比沖擊功68 J，側(cè)向膨脹0.9mm，落錘為KWV間，中方提

20、供資料數(shù)據(jù)中 國專用標(biāo)準(zhǔn)鍛件S27l18505493436841/34102-10夏比沖擊20，側(cè)向膨脹0.9mm*ASME為6500F/344，TUV、RCCM、中國專用標(biāo)準(zhǔn)為350。核反應(yīng)堆壓力容器用鍛件，應(yīng)在鍛件試樣部位切取力學(xué)性能試樣，按訂貨單位提供的模擬熱處理工藝要求進(jìn)行模擬熱處理，然后進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，只有在滿足了鍛件驗(yàn)收技術(shù)要求后，才能出廠。核電站壓力容器焊接的基本要求焊接材料一般要求：l 原則上只允許經(jīng)鑒定合格的焊接材料用于核容器生產(chǎn)；l 部件焊接中預(yù)定使用的焊接材料的每個(gè)生產(chǎn)批量，在投產(chǎn)前均需經(jīng)焊接材料試驗(yàn)評定合格；l 埋弧焊的焊接材料應(yīng)以焊劑一焊絲或焊劑一焊帶的組合方式進(jìn)行試驗(yàn)

21、評定；l 經(jīng)有關(guān)方面同意，焊接材料試驗(yàn)可以與焊接工藝試驗(yàn)一起進(jìn)行，但在這種情況下，供貨單位和使用單位應(yīng)密切配合，嚴(yán)格遵守焊接工藝試驗(yàn)所規(guī)定的要求。焊接生產(chǎn)的一般要求：在反應(yīng)堆壓力容器焊接生產(chǎn)前，必須進(jìn)行焊接工藝評定和焊工操怍技能考核，統(tǒng)稱為焊接評定。焊接工藝評定是通過試件的焊接和試樣的檢驗(yàn)，對提出的焊接工藝規(guī)程正確性進(jìn)行的一種評定。合格的焊接工藝評定結(jié)果，是制訂供生產(chǎn)用的焊接工藝規(guī)程的依據(jù)。焊工技能評定是按照評定合格的焊接工藝規(guī)程評定焊工獲得合格焊接接頭的能力。未經(jīng)評定合格的焊工不得參與焊接操作。3.1 核反應(yīng)堆壓力容器焊接 以反應(yīng)堆壓力殼為例，簡述容器的焊接工藝流程。 壓力容器內(nèi)表面均堆焊超

22、低碳不銹鋼。頂蓋組合件由上封頭與頂蓋法蘭焊接而成。在上封頭內(nèi)壁驅(qū)動(dòng)管座開孔的周圍局部堆焊鎳基合金，上封頭上裝有驅(qū)動(dòng)管座、支承構(gòu)件及吊耳。筒體組合件由容器法蘭、接管段筒體、堆芯筒體、過渡段殼體和下封頭焊接而成。在接管段筒體開孔部位焊接進(jìn)出水接管，接管段與安全端連接。在下封頭內(nèi)壁徑向支承塊焊接區(qū)域和中子通量孔周圍局部堆焊鎳基合金，隨后焊妥徑向支承塊和中子通量孔管座。在頂蓋組合件的頂蓋法蘭和筒體組合件的容器法蘭上堆焊不銹鋼或硬化鎳基合金密封面。 壓力殼頂蓋組合件和筒體組合件的環(huán)縫、進(jìn)出水接管與接管段筒體的焊接，均采用自動(dòng)埋弧焊。容器內(nèi)壁和法蘭平面采用帶極堆焊。進(jìn)出水接管端手工堆焊不銹鋼或鎳基合金，然

23、后用手工焊或氬弧焊與不銹鋼安全段對接。壓力殼主要工藝流程見圖5。主焊縫焊接 由于反應(yīng)堆壓力殼長期在高溫、高壓下工作，并承受強(qiáng)烈的中子輻照，所以焊縫金屬有嚴(yán)重的脆化傾向。通常表現(xiàn)為沖擊韌性的顯著降低和脆性轉(zhuǎn)變溫度的明顯升高。因此，要求焊縫金屬的塑、韌性有一定的儲(chǔ)備量，以確保核反應(yīng)堆壓力殼能長期安全、可靠地運(yùn)行。l 主焊縫焊接特點(diǎn)壓力殼主焊縫的焊接特點(diǎn)是殼壁較厚，多層焊時(shí)由于內(nèi)應(yīng)力的積累，焊縫區(qū)殘余應(yīng)力較大，需經(jīng)受多次消除應(yīng)力熱處理。因此，核反應(yīng)堆壓力容器用高強(qiáng)度低合金鋼必須具有良好的焊接性，以避免冷裂紋等焊接缺陷產(chǎn)生，并保證焊縫和熱影響區(qū)有較好的塑性和低溫沖擊韌性。l 焊接材料選擇主焊縫焊材選擇

24、通常要求焊縫及熱影響區(qū)的性能與母材等同。除拉伸性能外，特別要求焊縫及熱影響區(qū)的沖擊韌性有足夠的裕度。為了滿足這些要求，主焊縫焊接一般采用自動(dòng)埋弧焊，而根部封底則大多采用手工焊。自動(dòng)埋弧焊采用Mn-Mo-Ni系焊絲，其成分基本上與母材SA508 C13鋼相近。焊劑一般采用燒結(jié)型焊劑。在焊劑-焊絲的適當(dāng)組合下，熔敷金屬的化學(xué)成分一般應(yīng)滿足下列要求(%)：C0.10，Si 0.150.60，Mn 0.81.8，P0.025，S0.025，Ni1.20，Cr0.30，Mo 0.250.65，Cu0.25，V0.02。 對強(qiáng)輻照區(qū)的焊縫，則要求P0.008%，Cu0.05%，Co0.03%。 主焊縫經(jīng)6

25、1010、保溫20h的模擬焊后熱處理，其力學(xué)性能應(yīng)達(dá)到與母材相同水平。 為了提高焊縫金屬的性能，目前已注意到采用高純度的焊絲和高堿度的焊劑相匹配。由于焊接坡口較深，要求在較窄坡口內(nèi)焊接具有良好的工藝性能。當(dāng)前國際上常用的焊劑-焊絲匹配為瑞士Oerlikon的OP4lTT-S3NiMo1，日本神戶制鋼的MF27X-US56BX等。上述匹配能滿足ASME SFA5、23對核級焊縫金屬規(guī)定的要求，并且在經(jīng)過長期的消除應(yīng)力處理后，仍具有優(yōu)越的力學(xué)性能。如 MF27X-US56BX的焊縫金屬，經(jīng)288、1.51019ncm2(1MeV)的中子輻照試驗(yàn)后，按吸收能量60J考核增溫僅18，按側(cè)向膨脹1mm考

26、核增溫僅28。l 焊接工藝主焊縫焊接一般采用埋弧焊，U形坡口角約為1015，根部半徑通常取810mm，對厚度200mm的主焊縫，坡口上端開口大約為4555mm。近年來，為了縮短焊接周期和提高接頭性能，已愈來愈多地采用窄間隙埋弧焊工藝。決定窄間隙焊接質(zhì)量的技術(shù)關(guān)鍵有三方面：一是導(dǎo)電嘴的結(jié)構(gòu)和焊絲的自動(dòng)對中；二是引弧技術(shù)；三是根部焊接技術(shù)。對厚度220280mm的焊縫，坡口上端開口一般取1620mm。這種坡口采用每層焊兩道的工藝，在深坡口中脫渣容易，焊縫質(zhì)量與焊道形狀容易控制，特別是焊縫與側(cè)壁的熔合比較好，并使下道晶粒細(xì)化。窄間隙埋弧焊要求采用脫渣性良好的焊劑，還要求合理地選擇焊接參數(shù)。選用的焊接

27、線能量比較低，一般在1535kJ/cm范圍內(nèi)，如焊接線能量高于此范圍，韌性會(huì)下降。最好能將焊接過程一次完成，而不要中途停頓，任何中止焊接過程的操作都易造成未熔合等缺陷。 窄間隙焊接的坡口角一般取10或更小，目前常用的坡口形式如圖6a所示，先正面(外側(cè))焊接，后反面(內(nèi)側(cè))挑焊根，用手工焊填滿。為了減少內(nèi)側(cè)焊接的工作量，也有采用全部從外側(cè)焊的坡口形式，如圖6b所示，坡口填滿后，根部用機(jī)械加工去除。這種坡口形式雖然對保證焊縫根部質(zhì)量有好處，但也在一定程度上加大了鍛件的重量。大面積不銹鋼堆焊 核電站反應(yīng)堆壓力殼、蒸汽發(fā)生器和穩(wěn)壓器在高溫高壓條件下長期運(yùn)行，要求容器內(nèi)壁的腐蝕速率低于10mg(cm2m

28、onth)。因此在壓力容器的封頭、筒體和接管的內(nèi)壁均需堆焊超低碳不銹鋼。l 不銹鋼堆焊要求不銹鋼一般堆焊兩層，即過渡層和面層，在低合金鋼上堆焊不銹鋼，原則上是要保證稀釋后的過渡層化學(xué)成分(除碳外)接近面層。為使過渡層具有良好的抗裂性和塑韌性，核安全導(dǎo)則規(guī)定鐵素體含量控制在510%之間。 堆焊層中的面層成分由容器的使用條件決定。在選擇堆焊用焊接材料及焊接參數(shù)時(shí)，必須強(qiáng)調(diào)嚴(yán)格控制熔敷金屬中的鐵素體含量。過量的-鐵素體在一定條件下會(huì)轉(zhuǎn)化成相造成脆化，因此在帶極堆焊時(shí)，除熔深外，還需特別注意相鄰焊道之間的搭接量，帶極堆焊的搭接量一般控制在810mm范圍內(nèi)。 不管堆焊本身還是基材的焊接過程中，都會(huì)使堆焊

29、層經(jīng)受長時(shí)間的熱循環(huán)，可能會(huì)導(dǎo)致不銹鋼堆焊層出現(xiàn)脆化和晶間腐蝕的傾向。因此，焊后熱處理應(yīng)限制在一定的溫度和時(shí)間范圍內(nèi)。l 堆焊材料的選擇雖然ASME及其他核容器規(guī)范對帶極堆焊用材料未作明確規(guī)定，但一般傾向于過渡層采用E309L，而面層則采用E308L或E347L?？紤]到在堆焊金屬中某些元素可能從焊劑向熔池過渡，所以要求進(jìn)一步降低填充材料中C、S、P的含量。一般說來，目前E309L中的含碳量已控制在0.025，而E308L中的含碳量控制在0.020以下，同時(shí)兩種焊帶中的S、P含量均控制在0.025以下。為了提高抗晶間腐蝕性能，堆焊金屬中的含鉻量要求保持在19以上。 當(dāng)前國際上常用的一劑兩帶匹配，

30、有日本神戶制鋼生產(chǎn)的PFB-7FKUSB309L和PFB-7FKUSB308L，瑞典Sandvik公司生產(chǎn)的34SF309L和34SF308L等。但也有兩劑一帶匹配的，如日本神戶制鋼生產(chǎn)的PFB-7USB 308EL和PFB-7FKUSB 308EL等。總之，堆焊材料的選擇應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)要求、工廠的設(shè)備能力和長期使用經(jīng)驗(yàn)等。l 堆焊工藝目前實(shí)際應(yīng)用的帶極堆焊方法有電弧型和電渣型兩種，可按容器的制造要求及生產(chǎn)需要選擇使用。 自動(dòng)埋弧帶極堆焊采用直流電源，帶極接正極?？梢圆捎枚附低馓匦噪娫醇右噪娀‰妷悍答?；也可以采用平特性電源加以等速輸送焊帶。在堆焊過程中電弧在帶極端不斷地往復(fù)移動(dòng)，使母材的熱輸

31、入分散，造成熔深淺、稀釋率低的特點(diǎn)。由于電弧堆焊具有熱輸入小的缺點(diǎn)，為提高熔敷率傾向于采用電渣帶極堆焊。電渣型帶極堆焊大多使用直流平特性電源，帶極接正極，等速輸送焊帶。在電渣堆焊過程中，以熔渣的電阻熱作為焊接熱源，使與熔渣接觸的母材表面及焊帶均勻熔化形成熔池。電渣堆焊的優(yōu)點(diǎn)是對焊接工藝參數(shù)有較大的靈活性，可以在比較寬的范圍內(nèi)施焊。如對75mm寬的帶極，焊接線能量Q可在120220kJcm范圍內(nèi)波動(dòng)。若Q低于120kJcm，則稀釋率大于20，母材稀釋過大會(huì)使第一層鐵素體量大大降低，此值為稀釋閾值；當(dāng)Q高于220kJcm，會(huì)在焊道搭接處產(chǎn)生缺陷，并由于-鐵素體量增加，會(huì)在消除應(yīng)力處理后發(fā)生脆化，此

32、值為工藝閾值。電渣堆焊與電弧堆焊相比稀釋率較低。在電渣堆焊的焊劑中，含較多的CaF2，只含極少量的氧化物，可以抑制電弧的產(chǎn)生，保持焊接的穩(wěn)定性，還能避免合金成分的燒損，確保熔敷金屬化學(xué)成分均勻，表面成形光滑，焊道搭接部位夾雜減少。 當(dāng)帶寬大于70mm時(shí)，帶極堆焊焊道寬大，不論是電渣型還是電弧型堆焊，焊道在焊接電流磁力的作用下產(chǎn)生偏移，兩側(cè)容易造成咬邊。為了克服這一弊端，在帶極兩側(cè)用一個(gè)反向磁場力來抵銷上述渦流磁場力。利用磁力控制焊道形狀，能獲得較滿意的結(jié)果。接管焊接l 馬鞍形接管自動(dòng)焊核電站壓力容器筒體上的插入式接管與筒體相交的軌跡呈馬鞍形曲線，這種接管過去一般均采用手工電弧焊。近幾年來，國內(nèi)

33、致力于馬鞍形接管自動(dòng)焊技術(shù)的開發(fā)，研制成M29-600-1A專用焊機(jī)，實(shí)現(xiàn)了馬鞍形接管的自動(dòng)焊。馬鞍形接管自動(dòng)埋弧焊機(jī)適用于2501000mm范圍內(nèi)的接管，且接管與筒體的直徑比13。當(dāng)接管與筒體的直徑比13時(shí)，則須采取相應(yīng)的工藝措施或改變焊接方法。馬鞍形接管自動(dòng)焊的筒體和接管裝配如圖7所示。焊機(jī)座靠在接管上，焊炬在坡口內(nèi)繞接管軸線旋轉(zhuǎn)，同時(shí)垂直升降運(yùn)動(dòng)，采用3mm的焊絲進(jìn)行自動(dòng)埋弧焊。由于坡口的軌跡呈馬鞍形，在施焊過程中交替出現(xiàn)上坡焊和下坡焊，導(dǎo)致整圈焊縫厚度不勻。為了克服這一弊端，在控制系統(tǒng)中增設(shè)一套轉(zhuǎn)速同步補(bǔ)償裝置，可使上坡焊時(shí)轉(zhuǎn)速稍快一點(diǎn)。另外，在整個(gè)焊接過程中順時(shí)針焊接和逆時(shí)針焊接交替

34、進(jìn)行，這樣能確保焊縫厚度均勻，直至外側(cè)焊縫焊妥。然后內(nèi)壁挑焊根，用手工焊填滿。 馬鞍形接管自動(dòng)埋弧焊的試件經(jīng)解剖，宏觀截面上焊縫成形良好，排列整齊。性能試驗(yàn)表明，能達(dá)到與反應(yīng)堆壓力容器主焊縫同樣的要求。因此，該焊接方法被廣泛應(yīng)用于壓力容器制造中。l 接管內(nèi)壁自動(dòng)堆焊反應(yīng)堆壓力容器接管內(nèi)壁堆焊耐蝕不銹層，過去一般以手工電弧堆焊為主。但接管內(nèi)壁手工堆焊不僅受接管孔徑和長度限制，而且堆焊的位置苛刻、視線差、工作效率低，焊接質(zhì)量往往不容易保證。近年研制了多功能(TIG弱等離子弧、MIG、CO2藥芯焊絲等堆焊工藝)的小管內(nèi)壁堆焊機(jī)，攻克了深小孔徑管內(nèi)壁自動(dòng)堆焊技術(shù)的難關(guān)。多功能小管堆焊機(jī)主體由CW618

35、0車床加長改造而成，接管置于托盤上，由車床四爪卡盤夾住接管一端，利用支撐滾輪托住接管，并支撐轉(zhuǎn)動(dòng)，然后調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)中心。焊槍管置于堆焊機(jī)頭上，堆焊機(jī)頭包括擺動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、弧壓控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)和送絲機(jī)等部件。整個(gè)堆焊機(jī)頭置于車床走刀架上，然后焊槍管由手動(dòng)走刀系統(tǒng)送入管內(nèi)至接管另一端堆焊位置線，最后按啟動(dòng)開關(guān)，在微機(jī)控制下引弧、電弧擺動(dòng)堆焊、接管轉(zhuǎn)動(dòng)、刀架走螺距在管內(nèi)退出，進(jìn)行螺旋形連續(xù)堆焊。多功能小管內(nèi)壁自動(dòng)堆焊機(jī)是一臺(tái)機(jī)電一體化的焊接專用裝置，適用于50mm以上孔徑內(nèi)壁堆焊。焊機(jī)機(jī)械系統(tǒng)自身穩(wěn)定可靠，應(yīng)用微機(jī)系統(tǒng)控制自動(dòng)堆焊機(jī)的電、水、氣、焊等工藝過程的動(dòng)作程序在工廠強(qiáng)干擾環(huán)境中穩(wěn)定可靠，保證堆焊過程中

36、電弧穩(wěn)定、堆焊質(zhì)量可靠。接管內(nèi)壁堆焊試件經(jīng)解剖，堆焊熔深均勻，母材的稀釋小，焊縫成形美觀，焊道平整。性能試驗(yàn)表明，能達(dá)到與反應(yīng)堆壓力容器筒壁不銹鋼堆焊同樣的要求。根據(jù)使用該機(jī)調(diào)整主要工藝參數(shù)時(shí)對電弧形態(tài)、熔滴過渡形式、焊道成形、堆高、熔深、熔合線形狀及母材稀釋率的觀察，對以下幾種堆焊工藝提出可行的工藝參數(shù)范圍： CO2保護(hù)藥芯焊絲堆焊 焊絲 1.6mm 氣體流量 2025Lmin 電壓 2931V 螺 距 6.09.0mm 電流 200240A 擺 幅 03mm 焊速 0.50.67cms 上坡焊偏心1015mm TIG及等離子弧堆焊 焊絲 1.2mm 氣體流量 1015Lrain 電壓 11

37、15V 螺 距 6.49mm 電流 200250A 擺 幅 6.49mm 焊速 0.131.67cms 擺動(dòng)左、中、右時(shí)間 0.4、0.6、0.2s 送絲速度 2.53.33cms MIG堆焊 焊絲 1.2mm 氣體流量 2025Lmin 電壓 2530V 螺 距 6.09mm 電流200250A 擺 幅 03mm 焊速 0.51.67cms 下坡焊偏心 1015mm管嘴與安全端焊接 在核電站反應(yīng)堆壓力殼、蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，都有管嘴與安全端焊接接頭。管嘴材料一般采用Mn-Mo-Ni型低合金高強(qiáng)度鋼，而安全端與反應(yīng)堆冷卻劑管道相接，均采用316L奧氏體不銹鋼。這兩種材料的物理化學(xué)性能

38、不同，接頭的設(shè)計(jì)和焊接工藝的確定要保證接頭具有良好的力學(xué)性能，嚴(yán)格控制接頭中的危險(xiǎn)性缺陷。l 管嘴與安全端焊接要求管嘴與安全端的焊接材料主要選用奧氏體不銹鋼和鎳基合金兩種。由于鎳基合金焊縫能抑制低合金鋼一側(cè)熔合區(qū)碳的擴(kuò)散，使擴(kuò)散層減薄，沖擊韌性提高，而且鎳基合金焊縫金屬的熱膨脹系數(shù)接近低合金鋼，減小了接頭的熱應(yīng)力。目前國內(nèi)外常采用的焊條牌號(hào)有美國的Inconel 82、lnconel 152、比利時(shí)Soudonel 690、德國Thermanit 690、日本的Nic 703D、瑞典的Sanicro 71。氬弧焊絲的牌號(hào)有美國的InconeI 182、，德國Thermanit 690、比利時(shí)S

39、oudotig 690 “Q 5”、Soudotig 690 AUTO“Q5”、日本的TGS-701Ncb、瑞典的Sanicro 72。一般選用的焊條直徑為3.2和4mm，焊絲直徑為0.9、1.2和1.6mm管嘴與安全端焊接采取先在低合金鋼管嘴端部堆焊810mm厚鎳基合金作為隔離層，經(jīng)消除應(yīng)力熱處理后加工成焊接坡口，然后與不銹鋼安全端對接，焊后不再進(jìn)行熱處理。接頭形式見圖8。焊接方法主要采用手工電弧焊，法國近年來采用熱絲TIG焊。手工電弧焊的優(yōu)點(diǎn)是熔合比小、焊接操作方便靈活、不受工件形狀限制，但生產(chǎn)率較低。熱絲TIG焊的優(yōu)點(diǎn)是熔合比小、焊縫金屬雜質(zhì)含量少、生產(chǎn)率高，但設(shè)備投資昂貴。 l 管嘴端

40、部鎳基合金堆焊工藝在管嘴端部進(jìn)行手工電弧堆焊鎳基合金過渡層時(shí)，主要是控制堆焊層被稀釋和熔合區(qū)性能。為此必須限制焊接線能量，一般焊接電流比焊低合金鋼小1015。在低合金鋼中不產(chǎn)生淬硬組織的情況下，盡可能降低預(yù)熱溫度。進(jìn)行多層堆焊時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制層間溫度，加快熔化金屬冷卻速度，防止產(chǎn)生熱裂紋。堆焊順序見圖9。l 管嘴與安全端對接焊工藝根據(jù)不同的坡口形式，通常采用以下幾種焊接工藝：先手工氬弧焊加填充絲打底，再用手工電弧焊焊妥，該工藝能保證焊縫根部質(zhì)量，不必去除焊根。手工電弧焊直接焊妥，但焊縫根部質(zhì)量較難保證，必須進(jìn)行機(jī)械加工去除焊根。先自動(dòng)氬弧焊不加填充絲封底，然后自動(dòng)氬弧焊加填充絲直接焊妥。采用此方

41、法可以用變位器進(jìn)行水平俯焊，也可以工件固定進(jìn)行橫焊或全位置焊接。由于鎳基合金和不銹鋼的線膨脹系數(shù)比低合金鋼大，而熱導(dǎo)率比低合金鋼小，焊接時(shí)會(huì)引起較大的應(yīng)力和變形。同時(shí)鎳基合金熔化后，液態(tài)金屬表面張力較大，使?jié)駶櫺圆?，熔深較淺。這些都給施焊帶來不利因素，但可通過選擇合適的坡口尺寸得到改善。具體的坡口尺寸見圖10。坡口表面及焊接區(qū)域如有涂料、油污等雜物，不但會(huì)使焊縫金屬中溶入C、S、E、Pb等元素，引起焊縫熱裂紋，使耐腐蝕性變差，而且還會(huì)破壞熔池的保護(hù)氣氛，形成難熔氧化物、氣孔、夾雜等缺陷。因此，焊前必須用丙酮或酒精將坡口及其周圍區(qū)域擦洗干凈，在施焊中用鋼絲刷或砂輪磨削去除焊縫和坡口內(nèi)的氧化物，并

42、清除焊渣和飛濺等雜物。為了減少不銹鋼安全端金屬對焊縫的稀釋，應(yīng)采取由管嘴鎳基合金堆焊層坡口一側(cè)向不銹鋼安全端坡口一側(cè)的焊接順序。這種焊接順序的優(yōu)點(diǎn)是能保證焊縫金屬化學(xué)成分和力學(xué)性能。3.2 蒸汽發(fā)生器焊接管板大面積鎳基合金堆焊早期核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管采用超低碳奧氏體不銹鋼，由于這種材料耐氯離子應(yīng)力腐蝕性能差，管子破裂事故不斷出現(xiàn)。近年來已由耐氯離子應(yīng)力腐蝕性能好的Ni-Cr-Fe和Fe-Cr-Ni合金替代。為了改善這種傳熱管與管板堆焊層的焊接性，管板堆焊層也相應(yīng)改用Inconel 600或Inconel 606鎳基合金。由于鎳基合金為單相奧氏體組織，在柱狀晶間雜質(zhì)易于偏析，使熱裂紋傾向增大，

43、因此在用鎳基合金堆焊時(shí)，對此應(yīng)予以充分重視。l 大面積鎳基合金堆焊要求管板鎳基合金總堆焊面積約79m2，其結(jié)構(gòu)見圖11。目前國內(nèi)外普遍采用帶極埋弧堆焊工藝，焊帶寬60mm,厚0.5mm，焊接電流650750A，每小時(shí)堆焊面積可達(dá)0.300.45m2。由于堆焊熔深淺，稀釋率只有l(wèi)0左右，焊道表面光滑平整，成形良好。國外還采用熱絲等離子弧堆焊方法進(jìn)行管板大面積鎳基合金堆焊，其優(yōu)點(diǎn)是堆焊金屬純度高，稀釋率比帶極埋弧堆焊低5，但目前只個(gè)別試用。蒸汽發(fā)生器的管板為Mn-Mo-Ni鍛件，化學(xué)成分與反應(yīng)堆壓力殼相同，供貨狀態(tài)為調(diào)質(zhì)，綜合性能良好，但焊接時(shí)有一定的冷裂紋傾向。因此，堆焊前須將管板預(yù)熱，堆焊后進(jìn)

44、行去氫處理或中間熱處理。通常預(yù)熱溫度控制在100150，去氫處理則為300350，保溫24h。鎳基合金堆焊層較易產(chǎn)生熱裂紋，其原因主要是一些低熔點(diǎn)元素與Ni在晶界上形成低熔點(diǎn)共晶物（如Ni-S、Ni-Si、Ni-P、Ni-Pb等）所致。所以鎳基合金堆焊時(shí)，不但應(yīng)嚴(yán)格控制母材和堆焊材料中的有害元素含量，加強(qiáng)焊前清理，而且應(yīng)采用低電弧電壓和小焊接線能量，以抑制晶體粗化，防止熱裂紋產(chǎn)生。堆焊材料選擇國內(nèi)外常用的鎳基焊帶牌號(hào)有日本的USB-70N、瑞典的Sanicro 72、德國的UTP068HH和美國的Inconel 82。這些焊帶的化學(xué)成分均相當(dāng)于美國AWS A5.14中的ERNiCr-3，見表3

45、。焊帶中的C、Si、S、P等元素含量較低，Mn和Nb的含量比例適當(dāng)，皆有利于細(xì)化組織，打亂柱狀品的結(jié)晶方向，減小偏析。表3 鎳基合金焊帶化學(xué)成分（%）焊帶牌號(hào)CSiMnSPCrNiNbTiFeCo備注Sanicro 720.030.52.57.50.0150.01518.022.067.02.500.753.00.08Inconel 820.100.52.53.50.0150.0318.022.067.02.03.00.753.00.10USB-70N0.0350.532.850.0050.00318.2171.92.260.193.87堆焊第二層用UTP068HH0.0090.083.100

46、.0030.00320.272.952.660.220.610.010Mo 0.03，Al 0.07ERNiCr-30.100.52.53.50.0150.0318.022.067.02.03.00.753.00.12Mn還能與S生成難熔化合物MnS，可減少硫的有害作用，而鈮還能抑制硅的有害作用。按常規(guī)要求NbSi10、MnSi7，可提高抗熱裂性能。焊帶推薦采用3060mm寬、0.40.6mm厚。 焊劑一般采用燒結(jié)型，如瑞典的OK Flux 1016、日本的PFB-70N。這些焊劑的組成是高錳、高鈣，有利于堆焊金屬濕潤性、脫氧及降低含氫量，使抗氣孔和氧化的能力得到提高。l 堆焊工藝要點(diǎn)鎳基合金

47、堆焊時(shí)要求較高的清潔度，以防止工件及焊帶表面沾污的物質(zhì)(油脂、涂料、銹蝕等)帶來一些有害元素(如Pb、P、S等)，造成堆焊層熱裂紋和氣孔等缺陷。堆焊前須用丙酮或酒精擦洗工件和焊帶表面，使之呈金屬光澤。堆焊過程中須去除每道焊縫的焊渣和焊縫表面的氧化膜。 蒸汽發(fā)生器管板材料為Mn-Mo-Ni調(diào)質(zhì)鋼，淬硬傾向比碳鋼大得多，而且管板厚度超過500mm，剛性大，如在室溫條件下堆焊會(huì)產(chǎn)生淬硬組織。因此，堆焊前最好采取整體或局部預(yù)熱，以減小管板冷卻速度，一般預(yù)熱溫度為100150。多層焊時(shí)，由于在焊接熱作用下堆焊金屬容易過熱，造成晶粒粗大，使堆焊層的力學(xué)性能和耐蝕性能下降。所以還必須控制層間溫度不超過150

48、，使熔池在高溫停留的時(shí)間減少，加快結(jié)晶速度，細(xì)化晶粒。 管板鎳基合金堆焊分過渡層堆焊和耐蝕層堆焊。在帶極堆焊過渡層時(shí)，為了減少母材稀釋的影響，堆焊層厚度應(yīng)控制在4mm左右。耐蝕層堆焊每層約33.5mm厚，焊道與焊道搭接量為810mm。通常采用的堆焊工藝參數(shù)見表4。在手工電孤堆焊過渡層時(shí)，應(yīng)采用小參數(shù)、短弧、勻速，不作橫向擺動(dòng)。焊道與焊道之間的重疊為1213焊道寬度，每層堆焊厚度約2mm。焊接工藝參數(shù)見表5 。表4 帶極堆焊工藝參數(shù)焊帶尺寸，厚寬（mm）焊帶極性電流（A）電壓（V）焊速（cm/min）搭接量（mm）0.530DC，RP400271260.560DC，RP70027128表5 手工電弧堆焊工藝參數(shù)焊條直徑（mm）焊條極性電流（A）電壓（V）3.2DC，RP8011028304DC，RP901302830管子管板焊接隨著大型核電站的發(fā)展，一臺(tái)蒸汽發(fā)生器的管子管板焊接接頭少則五、六千個(gè)，多則上萬個(gè)。要保證管子管板焊接接頭的質(zhì)量，除材料外，關(guān)鍵在于管子管板連接結(jié)構(gòu)和焊接工藝。l 管子管板連接形式的選擇管子管板連接形式主要有脹接、焊接、脹接加焊接等幾種。脹接的管子管板接頭只適用于溫度較低、壓力不高的使