ASME核电建造规范中韧性试验的三种模式

ASME第Ⅲ卷核电设备建造规范对设备材料韧性的要求和规定很有特点,不同等级的设备和不同形式的材料有不同要求,既不同于其他国家的核电设备建造规范和标准,也不同于ASME的其他各种常规压力容器规范（第Ⅷ卷）。将分散在第Ⅲ卷的各分卷中材料韧性试验方法归纳为3种模式,并作了较详细的介绍。     

大线能量低焊接裂纹敏感钢的焊接（一）——热影响区强韧性机理研究

利用焊接热模拟技术对一种610MPa级大线能量低焊接裂纹敏感性钢的热影响区（HAZ）强韧化机理进行了研究。结果表明：在大线能量焊接条件下，该钢HAZ的强韧性决定了HAZ组织中针状铁素体的含量和形态，其含量越高，越细小，对HAZ的强韧性越有利；钢中TiN粒子的存在可促进HAZ针状铁素体的形核，且当钢中Ti/N比值接近理想化学配比3.42时，可明显细化针状铁素体，提高HAZ韧性。     

B元素对FB2马氏体耐热钢热影响区组织和高温断裂韧度的影响

测试FB2马氏体耐热钢焊接热影响区(Heat affected zone, HAZ)在450 ℃下的准静态断裂韧度,结果表明HAZ的韧性与同条件下改良型9Cr-1Mo耐热钢母材的韧性持平。对HAZ进一步的金相、扫描电镜(Scanning electron microscopy, SEM)及透射电镜(Transmission electron microscopy, TEM)观察表明,FB2钢的HAZ中没有粗晶区,即在经历焊接热作用后晶粒并没有粗化;析出物均匀分布在晶内和晶界,并且晶界处的析出物尺寸要稍小于晶内析出物,这对于强化晶界提高韧性都是有利的。B元素在FB2的HAZ特殊的组织形成中发挥着重要作用,主要体现在通过占据析出物周围的空位来阻碍析出物长大,提高析出物的稳定性,进而影响焊接热过程中奥氏体的长大过程。     

大线能量低焊接裂纹敏感性钢的焊接(一)——热影响区强韧性机理研究

利用焊接热模拟技术对一种610MPa级大线能量低焊接裂纹敏感性钢的热影响区(HAZ)强韧化机理进行了研究.结果表明:在大线能量焊接条件下,该钢HAZ的强韧性决定于HAZ组织中针状铁素体的含量和形态,其含量越高、越细小,对HAZ的强韧性越有利;钢中TiN粒子的存在可促进HAZ针状铁素体的形核,且当钢中Ti/N比值接近理想化学配比3.42时,可明显细化针状铁素体,提高HAZ韧性.     

摩擦焊技术的研究

本项研究包括了当前推动磨擦焊技术进一步发展和应用的三方面内容。分别简介如下：1．摩擦焊接头焊后余热处理的研究摩擦焊接头韧性低。目前各国都是通过常规焊后热处理改善它的韧性，但也只能提高到（调质）母材韧性的一半左右。本项成果针对摩擦焊接过程同时存在相变与形变的特点，引入形变热处理概念，增强摩擦扭矩作用使接头形变区覆盖热影响区，并利用余热进行淬火，使接头得到相变与形变双重强韧化作用，实现了在不降低接头强度的前提下使其韧性接近或达到（调质）母材的韧性水平，同时消除了常规局部热处理时热处理热影响区边缘的强…     

大线能量低焊接裂纹敏感性钢的焊接(二)--热影响区组织及晶内铁素体形核机理研究

利用焊接热模拟技术和透射电子显微镜对大线能量氏焊接裂纹敏感性钢的焊接热影响区（HAZ）组织及晶内铁素体（IGF）的形核机理进行了试验研究。通过对大线能量焊接（100kJ/cm)条件下HAZ中IGF精细组织分析，认为IGF非均匀形核核心主要为富含MnS和Si元素的Ti2O3复合粒子。     

超细晶粒钢闪光焊热影响区显微特性分析及其组织有限元模拟

结合焊接接头的微观组织观察和宏观性能试验，分析了超细晶粒钢筋直流闪光对焊接头热影响区的显微组织、焊接热影响区各区段的显微硬度分布；利用蒙特卡罗模拟方法，模拟了400MPa超细晶粒钢在一定焊接规范下热影响区奥氏体晶粒的演变情况。结果表明：从熔合区到母材，随着距熔合区距离的增大，显微特性发生明显变化；显微硬度只在焊缝心部区域出现局部降低，但这并不影响整个接头的宏观性能。数值模拟可以预测HAZ中晶粒的分布及温度梯度对晶粒长大的阻碍作用．与实际晶粒大小较为吻会．     

工艺与微量元素对镍基合金焊接热影响区液化裂纹影响的研究进展

镍基合金因其优异的耐高温和耐腐蚀性,广泛地应用在航空航天、核电及海洋采油等行业。基于镍基合金的重要性,研究其焊接热影响区(Heat-affected zone,HAZ)液化裂纹问题对于促进该问题的解决具有重要意义。焊接工艺的好坏直接影响到镍基合金焊接性能,是导致其HAZ液化裂纹的重要因素之一。采用热处理工艺,可以获得预期的组织和性能,以降低液化裂纹敏感性。同时,合金母材中微量元素影响晶界非平衡偏析行为,会导致HAZ液化裂纹的产生。从焊接工艺、热处理工艺及微量元素三个方面综述镍基合金焊接HAZ液化裂纹的最新进展,并对液化裂纹的测试方法进行总结,对未来的研究趋势进行展望。     

14MnNbq钢焊接材料及焊接工艺的试验研究

14MnNbq钢是我国武钢最新研制的新一代低合金桥梁结构钢,并首次应用于主跨最大跨距为312m的公铁两用的芜湖长江大桥上。本项研究针对14MnNbq钢焊接材料、焊接工艺及焊接接头性能等解决芜湖长江大桥钢梁的焊接技术关键,确保其制造和使用安全。本项目全面系统地研究了14MnNbq钢基材化学分析及常规力学性能、焊接CCT图、冷裂纹敏感性、热裂纹敏感性、δ50板抗层状撕裂性能及焊接热影响区（HAZ）最脆区组织和韧性,结合芜湖桥钢梁的结构特点及制造厂的生产实际,提出了不同板厚组合整体节点钢梁手工定位焊、埋弧自动对接焊、埋弧自动角接…     

油气管线钢焊接局部脆化及断裂机理的研究

采用焊接热模拟方法和现代物理测试技术研究了管线钢焊接热影响区的韧性变化规律。结果表明,多道焊中,当二次热循环峰值温度处于(α+γ)临界区时,管线钢HAZ的韧性最低,表现为临界粗晶区局部脆化。拉伸试验和冲击试验结果表明,管线钢临界粗晶热影响区在断裂过程中,存在夹杂物形核、铁素体与M—A组元界面形核和M—A组元内部形核三种方式。M—A组元对裂纹扩展没有阻止作用。     

RPV用钢美国常用断裂韧性KⅠC表达式的对比分析

为了有效评价经辐照后的反应堆压力容器的结构完整性,人们提出了多种表征反应堆压力容器用钢断裂韧性与温度之间的经验表达式。基于美国橡树岭国家实验室的断裂韧性测试数据,对目前常用的经验关系式进行了对比研究。结果表明,经修正后的ASME KⅠC曲线有最高保守性,未经修正的ASME KⅠC曲线在T-Tref低于-60℃时不够保守,主曲线5%下限具有足够的保守性,ASME Code Case N631提供的方法具有与ASME KⅠC曲线相似的保守性。     

压水堆核级承压容器缺陷返修技术

根据核安全分级,压水堆核电站核级承压容器在建造过程中,可采用ASME《锅炉与压力容器规范》B＆PVC第Ⅲ卷各分卷的要求进行建造;在投产运行过程中,可根据ASME B＆PVC第Ⅺ卷的要求进行在役检查。核级承压容器在建造过程中和在役检查过程中,会发现母材或焊缝缺陷,需根据相应的技术要求进行返修。根据ASME B＆PVC规范,对于不同阶段的缺陷返修技术,包括免做焊后热处理PWHT的回火焊道技术,进行了分析和归纳,为我国核级承压容器的缺陷返修工艺提供技术参考。     

ASME规范NPT钢印取证容器的焊接

结合ASME规范,介绍ASME NPT钢印取证容器焊接过程。     

600MW与1000MW核电蒸汽发生器制造技术比较

介绍了1000MW与600MW蒸汽发生器的结构特点及主要设计参数,简述了ASME规范与RCC-M规则应用的主要区别,介绍了两种蒸汽发生器的主要材料、关键装配、加工和焊接技术。1000MW蒸汽发生器在制造技术方面实现了多项技术改进与创新,已经达到了国际同类产品制造技术的先进水平。     

PYYX系列单缸液压圆锥破碎村

阐述了PYYX系列单缸液压圆锥破碎机的工作原理、规格型号、结构特点、选型原则及安装尺寸。     

制甲醇用低温压力容器的焊接

通过对国产09MnNiDR及采用ASME规范的SA203-D等低温材料的焊接试验及生产应用，阐述了控制焊接线能量对低温钢焊接的重要性。     

长输管道焊接工艺评定标准分析及建议

从分析ASME B31．8《输气和配气管道系统》出发,发现SY／T4103-1995《钢质管道焊接及验收》中的焊接工艺评定不考虑冲击韧性,因而不完全适用于长输管道。对比用于压力管道的焊接工艺评定标准后,认为参照采用ASME第九卷的JB4708具有全面、科学、合理的特点,若容入长输管道材料后,将符合GB50251《输气管道工程设计规范》规定,用于长输管道的焊接工艺评定。     

使用ASME VIII-2规范进行容器建造的基本原则

针对使用ASME VIII-2规范进行容器建造的实际需要,介绍了ASME VIII-2规范的基本原理,分析了ASME VIII-2规范的基本要素,总结了按照ASME VIII-2规范进行设计、建造的一些基本要点。     

Preliminary application of the draft code case for alloy 617 for a high temperature component

The ASME draft Code Case for Alloy 617 was developed in the late 1980s for the design of very-high-temperature gas cooled reactors. The draft Code Case was patterned after the ASME Code Section III Subsection NH and was intended to cover Ni-Cr-Co-Mo Alloy 617 to 982°C (1800°F). But the draft Code Case is still in an incomplete status, lacking necessary material properties and design data. In this study, a preliminary evaluation on the creep-fatigue damage for a high temperature hot duct pipe structure has been carried out according to the draft Code Case. The evaluation procedures and results according to the draft Code Case for Alloy 617 material were compared with those of the ASME Subsection NH and RCC-MR for Alloy 800H material. It was shown that many data including material properties, fatigue and creep data should be supplemented for the draft Code Case. However, when the evaluation results on the creep-fatigue damage according to the draft Code Case, ASME-NH and RCC-MR were compared based on the preliminary evaluation, it was shown that the Alloy 617 results from the draft Code Case tended to be more resistant to the creep damage while less resistant to the fatigue damage than those from the ASME-NH and RCC-MR.