為解決核電廠關(guān)鍵設(shè)備在役期間焊接返修后無(wú)法實(shí)施傳統(tǒng)焊后熱處理的難題,采用機(jī)械-鎢極惰性氣體保護(hù)焊分別在室溫和150℃預(yù)熱條件下對(duì)反應(yīng)堆壓力容器用低合金鋼進(jìn)行回火焊道焊接工藝試驗(yàn),然后測(cè)試焊接熱影響區(qū)的顯微硬度、顯微組織及沖擊韌性。試驗(yàn)結(jié)果表明:通過(guò)合理控制前三層的焊接熱輸入,可有效降低焊接熱影響區(qū)的硬度,并獲得綜合性能較好的回火索氏體組織,室溫條件下的回火焊道焊接熱影響區(qū)在0℃和-20℃的沖擊吸收能量均高于設(shè)計(jì)要求值。 

【文章來(lái)源】：電焊機(jī). 2020,50(06)

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

TC1和TC2試板上堆焊

在焊接熱影響區(qū)上（測(cè)試位置見圖2），采用維氏硬度計(jì)（HV0.1）沿線1方向每間隔0.5 mm測(cè)試一個(gè)硬度值，共測(cè)試5個(gè)硬度值，取其平均值作為圖3、圖4中的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)。然后，從線1向熱影響區(qū)方向下移0.25 mm開始進(jìn)行第二個(gè)有效數(shù)據(jù)點(diǎn)的測(cè)試（即在圖2中沿線2方向每間隔0.5 mm測(cè)試一個(gè)硬度值，共測(cè)試5個(gè)硬度值并取平均值），依次類推，共得到10個(gè)有效數(shù)據(jù)點(diǎn)。TC1在室溫預(yù)熱下熱影響區(qū)硬度分布曲線如圖3所示，第一層焊接后由于焊接熱的作用在熱影響區(qū)形成硬度較高的粗晶組織，最大約為330 HV。在焊接第二層后，熱影響區(qū)的硬度有下降趨勢(shì)，但不明顯，這是由于第一層焊接熱輸入率較小，形成的熱影響區(qū)尺寸較小，在第二層較大的焊接熱輸入率作用下，第二層細(xì)晶區(qū)對(duì)熱影響區(qū)粗晶區(qū)覆蓋后的回火作用，同時(shí)第二層也帶來(lái)了部分粗晶區(qū)，因此熱影響區(qū)中仍有部分硬度較高。在第三層焊接后，熱影響區(qū)的硬度下降趨勢(shì)非常明顯，整體硬度值低于240 HV，這是由于第三層的焊接熱輸入率更大，第三層焊道對(duì)首層和第二層焊道產(chǎn)生的粗晶區(qū)起到很好的回火作用。

TC1在室溫預(yù)熱下熱影響區(qū)硬度分布曲線如圖3所示，第一層焊接后由于焊接熱的作用在熱影響區(qū)形成硬度較高的粗晶組織，最大約為330 HV。在焊接第二層后，熱影響區(qū)的硬度有下降趨勢(shì)，但不明顯，這是由于第一層焊接熱輸入率較小，形成的熱影響區(qū)尺寸較小，在第二層較大的焊接熱輸入率作用下，第二層細(xì)晶區(qū)對(duì)熱影響區(qū)粗晶區(qū)覆蓋后的回火作用，同時(shí)第二層也帶來(lái)了部分粗晶區(qū)，因此熱影響區(qū)中仍有部分硬度較高。在第三層焊接后，熱影響區(qū)的硬度下降趨勢(shì)非常明顯，整體硬度值低于240 HV，這是由于第三層的焊接熱輸入率更大，第三層焊道對(duì)首層和第二層焊道產(chǎn)生的粗晶區(qū)起到很好的回火作用。TC2在150℃預(yù)熱下熱影響區(qū)硬度分布曲線如圖4所示。由圖4可知，第一層焊接后的熱影響區(qū)最大硬度值低于室溫預(yù)熱條件下的熱影響區(qū)最大硬度，這是由于通過(guò)焊前預(yù)熱降低了熱影響區(qū)的冷卻速率，從而減少了熱影響區(qū)淬硬組織的形成。雖然圖3、圖4采用相同的焊接熱輸入率，但由于圖4中焊接前進(jìn)行150℃預(yù)熱，使得其在第一層焊接后形成的熱影響區(qū)尺寸相比圖3更大，隨后在第二層焊接熱循環(huán)的作用下，第二層細(xì)晶區(qū)可以很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)熱影響區(qū)粗晶區(qū)完全覆蓋，使得熱影響區(qū)硬度下降明顯。但在第三層焊接后，由于其熱影響區(qū)尺寸較大，第三層焊接熱循環(huán)對(duì)熱影響區(qū)的回火效果不明顯，由圖4的硬度分布結(jié)果可以看出，第三層焊接后熱影響區(qū)的硬度相對(duì)比第二層焊接后，幾乎沒(méi)有變化。圖3、圖4的熱影響區(qū)顯微硬度測(cè)試結(jié)果表明：在相同的回火焊道工藝參數(shù)下，無(wú)論焊前是否實(shí)施預(yù)熱，焊接接頭均可以達(dá)到回火效果，降低熱影響區(qū)的硬度。


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