690鎳基合金焊帶熔敷金屬結晶裂紋敏感性研究.pdf

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

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晶裂紋的形成機理及Nb、Mn對該材料結晶裂紋的作用機制。 研究表明：在本研究范圍內，AI&Ti體系690焊帶的結晶裂紋敏感性高于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低熔點第二相數量增加，結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，結晶裂紋敏感性減小。690合金焊接結晶裂紋的形成是基于“拉伸液膜”理論。結晶裂紋的形成與焊縫結晶過程中的偏析有著密切的聯系。 在本研究中，首次將可調拘束方法應用于鎳基合金焊帶進行結晶裂紋敏感性研究。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品水平，并符合工程應用技術條件的要求，為該類焊材今后的國產化提