核用Q460鋼的埋弧焊焊接接頭組織與性能研究.pdf

1、隨著核電事業(yè)的發(fā)展，對(duì)核反應(yīng)堆壓力容器支架的承載能力的要求越來(lái)越高，而核用Q460鋼在核反應(yīng)堆支架中的應(yīng)用有助于提高其屈服強(qiáng)度，從而提高其承載能力，然而目前對(duì)該鋼材的焊接工藝缺乏了解。因此，有必要對(duì)核用 Q460鋼的焊接工藝進(jìn)行研究。
　　本文對(duì)45mm厚的核用 Q460鋼進(jìn)行了不同熱輸入的埋弧焊焊接，熱輸入分別為24kJ/cm、40kJ/cm、50kJ/cm。通過(guò)光學(xué)顯微鏡（OM）、掃描電鏡（SEM）、能譜定量分析（EDS）、透

2、射電鏡（TEM）、電子背散射衍射（EBSD）、焊接接頭的拉伸、彎曲、沖擊等試驗(yàn)方法研究不同熱輸入對(duì)焊接接頭的顯微組織和力學(xué)性能的影響。為了模擬輻照影響的工作環(huán)境，對(duì)熱輸入為24kJ/cm、40kJ/cm、50kJ/cm的焊接接頭進(jìn)行610℃、保溫29h的熱處理，研究熱處理對(duì)焊接接頭顯微組織和力學(xué)性能的影響。
　　不同熱輸入下，焊縫組織均以針狀鐵素體和少量先共析鐵素體為主。隨著熱輸入的增加，焊縫中先共析鐵素體、大角度晶界、尺寸小于2

3、μm的有效晶粒占比以及夾雜物面密度減小，而焊縫M-A組元細(xì)小彌散分布且其占比和夾雜物尺寸增加。粗晶區(qū)以貝氏體和少量馬氏體為主。隨著焊接熱輸入的增加，粗晶區(qū)貝氏體組織相對(duì)增多，且晶粒粗大。最高硬度均出現(xiàn)在熔合線附近的熱影響區(qū)，且隨著熱輸入的增加而減小。隨著熱輸入的增加，焊縫和熱影響區(qū)組織粗大，從而導(dǎo)致熱輸入50kJ/cm時(shí)焊縫和熱影響區(qū)表現(xiàn)為較差的低溫沖擊韌性。
　　熱處理后，只有熱輸入為24kJ/cm的焊接接頭沖擊吸收功滿足項(xiàng)目指

4、標(biāo)（AKV(-40℃)≥34J）。該接頭的焊縫和熱影響區(qū)組織明顯粗大。焊縫組織主要為先共析鐵素體和塊狀鐵素體，M-A組元已基本消失，而針狀鐵素體合并粗化。焊縫組織的大角度晶界和尺寸小于2μm的有效晶粒所占比均有所下降。粗晶區(qū)為粒狀貝氏體和塊狀鐵素體，在細(xì)晶區(qū)和部分組織轉(zhuǎn)變區(qū)中也出現(xiàn)了許多大小不等的塊狀鐵素體?？拷酆暇€的熱影響區(qū)出現(xiàn)的硬度最高值也明顯下降。焊接接頭強(qiáng)度以及焊縫和熱影響區(qū)的低溫沖擊韌性均有所降低。
　　不同熱輸入下，