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SA738 GR B低合金調(diào)質(zhì)鋼焊接性研究

2013-12-31 00:00:00劉山鄒慶彬
科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2013年22期

摘 要:對國產(chǎn)美標(biāo)鋼板SA 738 GR B的焊接性能進(jìn)行研究,分析了鋼板在焊接過程中的冷裂傾向,熱影響區(qū)淬硬傾向及韌性降低問題,進(jìn)行預(yù)熱溫度的計(jì)算及確定,裂紋敏感性試驗(yàn)及焊接工藝評定,驗(yàn)證了該鋼的焊接性能。

關(guān)鍵詞:低合金調(diào)質(zhì)鋼;焊接性;焊接材料

1 前言

SA 738 GR B是美國ASME標(biāo)準(zhǔn)中一種中、低溫焊接壓力容器用調(diào)質(zhì)鋼鋼板。第三代核電AP1000安全殼就是采用此材料制造,每臺安全殼鋼材用量超過3000噸。為降低成本,避免進(jìn)口,國內(nèi)某鋼廠試制了一批鋼板,在前期其他實(shí)驗(yàn)合格的情況下,進(jìn)行焊接性試驗(yàn),以驗(yàn)證鋼板的焊接性能。通過實(shí)驗(yàn),證明該鋼板焊接性能良好,可以在安全殼上應(yīng)用。

3.2 裂紋敏感性試驗(yàn)

斜Y型坡口焊接裂紋試驗(yàn)的接頭拘束度大,焊縫根部應(yīng)力集中大,試驗(yàn)條件苛刻。根據(jù)實(shí)測和計(jì)算,拘束度可達(dá)700MPa以上,大大超過實(shí)際接頭的拘束度。一般認(rèn)為,當(dāng)斜Y型坡口焊接裂紋試驗(yàn)的裂紋率小于20%時,用于實(shí)際焊接生產(chǎn)中不會產(chǎn)生裂紋。因此預(yù)熱溫度可以取100℃。

4 焊接工藝評定

從力學(xué)性能看,該材料焊態(tài)和熱處理狀態(tài)的力學(xué)性都合格。從硬度試驗(yàn)結(jié)果看,母材的硬度很均勻,熱影響區(qū)硬度與母材硬度接近,且不論焊態(tài)還是焊后熱處理狀態(tài),各區(qū)硬度均不超過270,說明此材料焊接性能良好。

目前,該鋼廠生產(chǎn)的鋼板已成功應(yīng)用于AP1000安全殼的制造,標(biāo)志著美標(biāo)鋼板國產(chǎn)化又邁進(jìn)了一步,為我國核電事業(yè)的大力發(fā)展奠定了可靠的材料基礎(chǔ)。

5 結(jié)束語

SA 738 GR B含碳量低,由于采用多元素固溶強(qiáng)化以及Nb、V沉淀強(qiáng)化,焊接時存在一定的冷裂傾向、淬硬傾向及熱影響區(qū)韌性降低傾向。……

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