690鎳基合金焊帶熔敷金屬結(jié)晶裂紋敏感性研究.pdf

1、690合金作為第四代壓水堆用耐應(yīng)力腐蝕材料，目前已逐步在國內(nèi)外的核電站中得到應(yīng)用。其中，用于管板耐蝕層的690合金焊帶，目前國內(nèi)尚無成熟產(chǎn)品，國產(chǎn)化問題亟待解決。在690合金焊帶電渣堆焊過程中，結(jié)晶裂紋是發(fā)生最為普遍和影響最為嚴重的缺陷之一。為解決690合金焊帶的結(jié)晶裂紋問題，本文采用橫向可調(diào)拘束試驗方法，對不同合金體系690合金焊帶熔敷金屬的結(jié)晶裂紋敏感性進行了比較；研究了關(guān)鍵合金元素Nb、Mn對690合金焊帶熔敷金屬結(jié)晶裂紋敏感性的

2、影響；采用光學電鏡金相試驗、掃描電鏡斷口試驗及透射電鏡金相試驗等分析方法，研究了熔敷金屬的金相組織及裂紋斷口，討論了690合金焊帶熔敷金屬結(jié)晶裂紋的形成機理及Nb、Mn對該材料結(jié)晶裂紋的作用機制。 研究表明：在本研究范圍內(nèi)，AI&Ti體系690焊帶的結(jié)晶裂紋敏感性高于Mn&Nb體系690焊帶。隨著Nb含量的增加，柱狀晶界及枝晶間富Nb低熔點第二相數(shù)量增加，結(jié)晶過程中焊縫金屬的成分過冷度增大，奧氏體柱狀晶粒粗化，結(jié)晶裂紋敏感性增大

3、；隨著Mn含量的增加，Nb、S、O對690合金結(jié)晶裂紋的不利作用得到抑制，低熔點共晶相的形成傾向降低，結(jié)晶裂紋敏感性減小。690合金焊接結(jié)晶裂紋的形成是基于“拉伸液膜”理論。結(jié)晶裂紋的形成與焊縫結(jié)晶過程中的偏析有著密切的聯(lián)系。 在本研究中，首次將可調(diào)拘束方法應(yīng)用于鎳基合金焊帶進行結(jié)晶裂紋敏感性研究。通過研究，優(yōu)化了690合金焊帶的化學成分，其綜合性能達到國外同類先進產(chǎn)品水平，并符合工程應(yīng)用技術(shù)條件的要求，為該類焊材今后的國產(chǎn)化提