压力容器不锈钢堆焊层剥离行为的研究

在核反应堆的压力容器制造时,为获得压力容器长久的耐腐蚀性,常在压力容器内壁熔敷奥氏体不锈钢。堆焊界面两侧材料组织性能差别很大,在焊接过程中发生剧烈的传热传质现象,大厚度堆焊的容器在堆焊界面处发生剥离现象,导致产品失效。通过显微观察及硬度测试,发现堆焊界面熔合区位置存在不同硬度的三明治夹层结构;利用ABAQUS有限元软件进行堆焊过程的数值模拟,比较不同厚度的堆焊层的界面残余应力,计算结果表明随着堆焊厚度增加,堆焊界面焊后残余应力水平升高。试验与计算结果表明,焊后组织与应力不均匀性,是导致压力容器在服役的过程中堆焊界面发生剥离的主要因素。