核电用A508Ⅲ钢主焊缝高纯焊条J557HR研制

1、核电用a508 iii钢主焊缝高纯焊条j557hr 研制o前言a508iii钢是在a508ii钢基础上发展的具有较好塑、韧性 的低合金钢，通过热处理能够得到需要的低温和高温力学性 能，且物理性能较为理想，目前广泛应用在核反应堆压力容 器、蒸汽发生器和稳压器等构件的制造中。近年来国内核电发展迅速，但是对a508iii钢主焊缝用焊 条仍然以进口为主，所以有必要开展a508iii钢主焊缝配套高 纯焊条的系统性研制。1焊条药皮组成物选择1.1焊条渣系选择国内外同类焊条，均采用碱性低氢型渣系，这是因为低 氢型渣系有很强的脱s及降氢能力，并能限制增p现象，能 得到致密的熔敷金属；因此，选择低氢型caoca

2、f2sio2tio2 型碱性渣系作为研制j557hr焊条的主渣系。1.2焊条用焊芯选择考虑到研制焊条主要用于核电主焊缝的焊接，杂质含量 要求较低；因此，在国产的h08c焊芯要求的基础上，进一 步对s、p含量做出严格规定,焊芯主要成分控制为cwo. 05%, sw0. 005%, pw0. 008%。1.3焊条合金系统选择参考国内外焊材样本，同类产品都采用mnnimo系作为 该类焊条的合金系，因此，j557hr焊条的合金系选择mnnimo 系。2试验结果2. 1焊条工艺性能研制的j557hr焊条工艺性能均良好，具体表现在：焊 道成形美观，焊缝表面有金属光泽，波纹均匀；渣覆盖均匀, 易脱渣，渣开裂

3、，翘起；飞溅较小，均为小颗粒飞溅，电 弧稳定。2. 2焊条熔敷金属mn/si比对性能的影响对于j557hr焊条的研制，抗拉强度指标较易达到，但 是达到低温冲击韧性，特别是-51 °c低温冲击指标相对较为 困难。试验中发现，j557hr焊条熔敷金属mn/si比对熔敷金属 低温冲击韧性的影响较大。一般认为，对于低合金结构钢焊条,mn/si比控制在3.0 以上对提高熔敷金属低温冲击韧性有利。研究工作中发现 mn/si比的增加对j557hr焊条熔敷金属的-51 °c低温冲击韧 性有利。j557hr焊条熔敷金属是在其它成分固定的前提下进 行，其它化学成分范围如下：cw0. 08%,

4、mo 为 0. 40%0. 65%, ni 为 0. 600. 80%, sw0. 010%, pw0. 015%。mn/si比对熔敷金属-51 £冲击试验结果见图lo2. 3焊条综合性能根据核电用a508iii钢主焊缝焊条j557hr要求，对研制 j557hr焊条进行综合性能试验，结果如下。231焊条熔敷金属化学成分研制焊条的熔敷金属化学成分见表lo232焊条熔敷金属力学性能拉伸试验按照aws b4. 0m2000焊缝的机械测试用标 准方法标准来进行，试件形状采用棒状，试件尺寸d0=12. 5 mm；冲击试验按照aws b4. 0m2000焊缝的机械测试用标 准方法标准来进行，试件

5、采用v形缺口。研制焊条的热处理态熔敷金属力学性能见表2,其中拉 伸试验温度为室温。233焊条熔敷金属落锤试验研制j557hr焊条熔敷金属按照astm e2081991要求, 采用p2型号试样，在-21 £进行落锤试验，试样未断裂， 符合rtndtw-20 °c要求。234焊条熔敷金属扩散氢含量按照aws a4. 3测定马氏体、贝氏体和铁素体钢电弧焊 金属中扩散氢含量的标准方法，采用水银法进行试验，研 制j557hr焊条熔敷金属扩散氢含量为2.8 ml/100 g,满足 hw5 ml/100 g要求。235焊条熔敷金属韧脆转变温度熔敷金属的韧脆转变温度（dbtt）由断口形貌判

6、据法来 确定。根据cgb/t 127782008金属夏比冲击断口测定方 法，测量了 40 h热处理态冲击断口晶状断面(放射区)收 缩率，结果见表3。利用40 h夏比冲击试验的冲击吸收能量均值和断口晶 状断面收缩率2组数据制图，结果如图2所示。从图2可以确定，40 h热处理态j557hr焊条熔敷金属 的断口形貌转变温度 (fatt , fracture appearancetransition temperature)为-42 °c。堆焊及表面工程专委会主任、装甲兵工程学院张平教授 主持会议开幕式，佳木斯大学孟祥才书记致开幕词，并向各 位代表表示热烈欢迎。哈尔滨工业大学原党委书记吴林教 授、中国机械工程学会焊接分会王麟书秘书长分别在开幕式 上致辞。会议期间，哈尔滨工业大学吴林教授、佳木斯大学材料 科学与工程学院李慕勤教授、装甲兵工程学院张平教授、郑 州机械所魏建军研究员、北京嘉克新兴科技有限公司刘振英 董事长、西安交通大学杨冠军教授等分别做了精彩的大会特 约报告；贺定勇教授等15位代表做了精彩的学术报告。与 会代表围绕"推动堆焊事业