核级EQNiCrFe-7A镍基合金焊带的研制

迄今,核电设施的堆焊用镍基合金焊带都依赖进口。为此,成功研制了核级EQNiCrFe-7A镍基合金焊带和焊剂,并在低合金钢板上制备了厚约20 mm的堆焊层。随后检测了焊缝金属的宏观和微观形貌及室温和350℃拉伸性能,并对其进行了弯曲试验、冲击试验和晶间腐蚀试验。结果表明:焊缝金属的宏观质量、力学性能、微观组织、抗晶间腐蚀性能等均符合第三代先进压水堆核电站的要求。新研制的核级EQNiCrFe-7A镍基合金焊带的综合性能与进口焊带的相当,有望替代进口的焊带。     

国产核级ERNiCrFe-7A镍基合金焊丝熔敷金属的组织与性能

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、拉伸试验、弯曲试验、冲击试验和晶间腐蚀试验研究了国产核级ERNiCrFe-7A镍基合金焊丝熔敷金属的组织与性能。结果表明：焊丝具有良好的焊接工艺性,流动性和焊缝成形质量与进口同类产品的相当。熔敷金属微观组织为奥氏体和碳化物,晶界上主要是M₂₃C₆型碳化物,晶内主要是富含Nb的MC型碳化物。熔敷金属的宏观质量、力学性能、微观组织、耐晶间腐蚀性能等均符合第三代先进压水堆核电站的要求,裕量足,强韧性兼具,综合性能良好,与进口同类产品的相当,可替代进口同类产品。     

6620型深冷耐蚀镍基特种焊条试制及性能研究

以国外进口同类产品作为参照,通过药皮组成的配方设计,研制了一种6620型深冷耐蚀镍基特种焊条,分别从焊接电弧稳定性、焊接过程飞溅大小、焊后脱渣等工艺性能进行了试验测定。同时结合光学金相、SEM扫描电镜观察及力学性能测试对熔敷金属组织性能作了深入研究。结果表明,所研制的镍基焊条基本与进口产品相当,在焊缝成形及焊后脱渣性能方面优于进口同类产品。对试制镍基焊条焊后所得熔敷金属进行微观组织分析,结果显示,焊条熔敷金属呈现单向奥氏体柱状晶形态,晶粒略显粗大,但总体尚未出现明显粗大化的趋势;所研制的焊条力学性能能够满足标准技术要求。     

镍基合金焊条ENiCrCoMo-1性能试验及微观形貌分析研究

对两个厂家的镍基合金焊条ENiCrCoMo-1进行了工艺性和熔敷金属性能对比试验,并对微观形貌进行了分析。试验结果表明,两个厂家的镍基合金焊条ENiCrCoMo-1工艺性能均良好,熔敷金属成分及力学性能均满足国标要求。此外,由于两个厂家镍基合金焊条ENiCrCoMo-1熔敷金属成分的差异,使其凝固树枝晶及析出相形貌和分布不同,从而导致其性能存在一定的差异。     

核电设备用690镍基合金气体保护焊丝国产化研究

针对核电设备用690镍基合金焊接材料依赖进口的现状,开展690镍基合金焊接材料的国产化研制。研制的690镍基合金气体保护焊焊丝WHS690M满足CAP1000及CAP1400核电站的要求,焊接工艺性良好,在不同焊接规范参数下,焊缝金属室温及高温力学性能波动较小,350℃抗拉强度≥485 MPa。对WHS690M及进口Inconel 52M焊丝熔敷金属进行高温失塑裂纹敏感性评估,并结合光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)及电子背散射衍射技术(EBSD),对晶粒取向和晶界特征进行观察。试验表明,焊缝金属DDC最小临界应变出现在1 050℃附近,进口Inconel 52M最小临界应变约为2.1%,WHS690M最小临界应变约为3.2%。     

一种新型镍基高温合金堆焊焊条在定宽压力机模块上的应用

为了提高定宽压力机模块的使用寿命,采用一种自主研制的Ni—Cr—Mo—W镍基高温合金焊条堆焊于定宽压力机模块的工作面。经过力学性能试验、高温硬度试验、金相组织观察及冷热疲劳试验,并对冷热疲劳后试样表面裂纹的宏观形貌和微观组织的变化进行了分析;对镍基焊条堆焊制作的模块与进口模块在过钢量20万吨后工作面的形貌进行了观察,同时对比了上述两者工作面车削5mm后的形貌。试验证明,镍基堆焊焊条有效地提高了模块工作面的性能和模块的使用寿命,完全可以替代进口模块,实现模块生产、制造国产化。     

镍基焊条JWENiCrMo-3的研制

研发了一种适用于镍基合金焊接的镍基焊条。选用CaO-CaF_2-TiO_2渣系作为焊条药皮的矿物粉体系,探究了药皮各矿物粉组成对焊条焊接性能的影响,评定了焊条熔敷金属力学性能、抗裂性能、抗高温氧化性能,并与市售焊条进行了综合对比。结果表明,该焊条施焊时,飞溅小、易脱渣、焊缝纹路均匀,抗热裂纹性能佳,熔敷金属综合性能优良。     

极低温钢用Ni基合金焊条

极低温钢焊接用镍基合金焊条用于极低温钢建造的LNG、LEG等储罐的焊接。镍基合金焊缝金属具有容易产生凝固裂纹、液化裂纹等热裂纹（以下称微裂纹）的特征。为了改进镍基合金焊缝金属的抗裂性能,在特阴昭53—37555号公报中报道了使用Ni—Cr系焊芯,在焊芯或药皮中添加Ta元素控制药皮中含水量,来改善焊缝金属微裂纹的焊条。     

镍基合金油管实物性能试样焊接工艺研究

油井管实物性能检测是油井管产品使用的前提.本文针对镍基合金油管实物制备装配工艺进行研究,通过焊接方式将镍基合金油管与密封堵头进行连接,采用双相不锈钢焊条进行打底焊、抗拉强度高的不锈钢焊条进行填充盖面焊,焊后对其接头的显微组织、力学性能及全尺寸实物性能进行试验与分析.结果表明,焊接接头在靠近密封堵头侧为回火索氏体组织及上贝氏体组织,在镍基合金侧为奥氏体组织,焊缝组织为奥氏体和铁素体双相组织及少量碳化物.焊接接头的抗拉强度达到725MPa,断裂发生在镍基合金热影响区.焊缝具有较高的塑性,弯曲试验中焊缝未出现裂纹.焊缝区硬度最高,其次是镍基合金热影响区,镍基合金及密封堵头母材硬度分布均匀,镍基合金基体出现低硬度区,而在密封堵头侧熔合线附近靠近焊缝侧出现低硬度峰值.对采用焊接工艺制备的镍基合金油管进行全尺寸复合载荷实物性能检测试验,结果表明焊缝性能能够满足实物性能检测要求,未出现裂纹、泄漏、断裂等现象.     

信息窗

哈尔滨焊接研究所隶属机械电子工业部。焊接所第一研究部中试室已有近三十年研制、生产电焊条及焊丝的经验。技术力量雄厚,生产设备齐全,检测手段先进。可从事各种专用、特种焊条及焊丝的研制与生产。包括镍基合金焊条、低合金高强钢焊条、不锈钢焊条、铜合金焊条、耐热钢焊条、水轮机叶片补焊焊     

A Comparative Study of Microstructures and Properties of Two Types of Nickel-Base Alloy Covered Electrodes

Two types of nickel-base alloy covered electrodes, ENiCrMo-6 and ENiCrFe-9, were investigated and compared among their deposited metal compositions, microstructures, strengths, and cryogenic impact values. They all exhibited dendritic microstructures which were composed of dendritic fcc nickel-base solid solution, interdendritic phases, and grain boundary carbides. The molybdenum in the deposited metals tended to migrate and aggregate toward the edges of the dendrite arms during solidification. The niobium preferred to form oxide and/or carbide and aggregate in the interdendritic regions. The grain boundaries were filled with the continuous carbides and oxides. The differences in the tensile mechanical properties of the deposited metals of the two types of electrodes were relatively minor. The impact values of ENiCrMo-6 at ?196 °C were above 80 J; while that of ENiCrFe-9 were in the range of 54-66 J. The relatively high level of carbon and sulfur and more grain boundary precipitates should be responsible for the lower cryogenic impact value of the ENiCrFe-9 covered electrode.     

新型多功能全位置立向下焊条的开发

开发了一种新型全位置立向下焊条,采用有约束的配方均匀设计,对焊条配方进行了优化,采用GX-Ⅲ高温物性测试仪对焊条药皮的熔化特性进行了研究.结果表明,开发的全位置立向下焊条具有优良的工艺性能,焊缝成形美观,易脱渣,电弧稳定,飞溅率小等;该焊条具有较高的抗拉强度、屈服强度和较高的低温冲击韧性,能广泛应用于重要结构焊接.通过对焊接接头断口、金相组织以及焊缝成分和焊接接头横截面硬度分析表明了焊缝具有较高力学性能.形成了一整套开发全位置立向下焊条的新方法,该方法具有开发周期短、成本低、质量高的特点.     

基于自动脉冲TIG焊的核级阀门管道焊接工艺

针对核电厂运行期间核一级手动截止阀唇边焊易发生泄露的风险,要求阀门需要进行整体更换,分别对核级阀门两种规格的接头开展自动脉冲TIG焊接工艺研究,并对焊后的试件进行渗透、X射线探伤等无损检验和拉伸、弯曲、金相、化学分析和晶间腐蚀等破坏性检验。试验结果表明,壁厚2.77 mm的焊接接头拉伸力平均值为564 MPa,断后伸长率平均值为39.25%;壁厚8.7 mm的焊接接头拉伸力平均值为612 MPa,断后伸长率平均值为46.75%,两种壁厚的焊接接头均具有良好的力学性能,面弯试验和背弯试验均未发现裂纹,弯曲性能良好;壁厚2.77 mm接头的金相组织主要是板条状铁素体,壁厚8.7 mm接头的金相组织主要以树枝状铁素体为主;两种壁厚的焊接接头中熔敷金属的化学成分经检验均满足技术条件的规定;采用弯曲法进行晶间腐蚀试验,经检验两种规格的接头均无晶间腐蚀倾向。     

低合金奥-贝球铁电弧焊焊条的研究

本文通过等温热处理系统地研究了Ｃｕ，Ｎｉ，Ｍｏ对球铁焊缝金属等温转变，奥－贝化能力及机械性能的影响，并利用Ｘ射线衍射仪，扫描电镜，透射电镜研究了低合金奥－贝球铁焊缝的基体结构，分析讨论了基强韧化机制。在此基础上首次研制成功了Ｎｉ－Ｍｏ低合金奥－贝球铁新焊条，与非合金化奥－贝球铁焊条相比，焊缝金属的奥－贝化能力提高２．５倍，其焊缝与焊接接头的机械性能均满足奥－贝球铁的要求。     

2519铝合金焊接接头的组织与性能

采用进4047焊丝对2519铝合金进行熔化极惰性气体保护焊(MIG),对焊接接头的力学性能和显微组织进行了研究.结果表明,2519铝合金焊接性能较好,由于热循环的作用,焊接接头的力学性能相对于基材发生了较大变化.2519铝合金焊接接头的力学性能低于基材的性能,焊缝处是合金接头的最薄弱环节,其次是焊接热影响区内的软化区,强化相粒子发生过时效而粗化是形成软化区的主要原因.     

光束摆动和氮气合金化对钼合金接头组织和性能的影响

钼合金熔化焊接存在晶粒粗大、晶间偏析问题,导致接头力学性能差,采用激光束摆动和氮气合金化方法开展试验研究.结果表明,单独采用光束摆动措施后,焊缝区平均晶粒尺寸减小约28％,焊缝中心显微硬度从190?HV提高到200?HV,钼合金对接接头抗拉强度从29.83?MPa提高到130.03?MPa.单独采用氮气合金化(保护气体...     

低合金奥－贝球铁电弧焊焊条的研究

本文通过等温热处理系统地研究了Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ对球铁焊缝金属等温转变，奥－贝化能力及机械性能的影响，井利用Ｘ射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜研究了低合金奥－贝球铁焊缝的基体结构，分析讨论了其强韧化机制，在此基础上首次研制成功了Ｎｉ－Ｍｏ低合金奥－贝球铁析焊分，与非合金化奥－贝球铁焊条相比，焊缝金属的奥－贝化能力提高２．５倍，其焊缝与焊接接头的机械性能均满足奥－贝球铁的要求。     

高镍球铁同质电焊条焊缝组织形成规律

针对铸铁在焊接过程中焊缝易产生白口、裂纹和淬硬组织等技术难题.采用自制高镍球铁同质电焊条,探索了高镍球铁同质焊缝组织形成规律及其与接头力学性能的相关性.结果表明,焊缝组织由分枝细小的柱状奥氏体枝晶+球状石墨+少量晶间碳化物组成.焊接电流的增大使焊缝中柱状晶变得粗壮,石墨球化率升高,晶间碳化物数量增多.当焊接电流一定时,随着预热温度的增大,石墨形态变差,碳化物数量增多,接头抗拉强度减小而硬度增大.采用大电流不预热焊接工艺可以获得综合性能优良的铸铁同质焊缝.     

T91钢管TIG焊碱性渣系药芯焊丝的研制

研究了用于T91钢管打底焊的碱性渣系药芯焊丝。通过各种试验表明所研制焊丝的焊接工艺性能、熔敷金属化学成分、扩散氢含量以及力学性能均达到了技术指标规定的要求和国外进口791钢焊材的水平。且与进口的实心焊丝相比,所研制的焊丝成本低,可以实现熔池背面的熔渣保护,从而替代管内充氩工艺。     

X80管线钢在线用焊条的研制

研制了一种X80管线钢在线用碱性低氢焊条,此焊条主要用于X80管线钢管管对接环焊缝打底焊及管线钢的焊补.确定了焊条药皮各组分的合理配比,合理选择焊芯并进行了一系列焊接试验及焊接接头力学性能和金相测试.结果表明,所研制焊条引弧及稳弧性能良好、飞溅小、脱渣好,焊道成形良好;B焊条焊接接头力学性能优异,屈服强度达640 MPa,抗拉强度达804 MPa,冲击吸收功达120 J;B焊条所得焊缝组织为针状铁素体和粒状贝氏体,其比例恰当,与母材组织匹配较好.