螺柱焊在AP1000模塊預制中的參數與質量控制研究

劉偉

1. 概述

我國第三代核電AP1000技術采取標準化預制、模塊化施工的制作方式，其中結構模塊主要作為結構墻體、結構樓板、樓梯以及其他輔助結構，使核島及輔助廠房內部形成不同的獨立區域及相應的結構體，這其中廣泛使用了螺柱焊接的方式。螺柱焊在第三代核電模塊預制過程中大量應用，為模塊化制造及縮短預制周期等提供了保障。

螺柱焊是采用專用的焊接設備，通過在螺柱與母材間引燃電弧，當螺柱與母材被電弧加熱到合適溫度時，專用焊槍機構會自動地施加外力，將螺柱壓入母材的熔池中，使二者達到原子間結合，形成永久焊接接頭的一種連接方式。

2. 螺柱焊控制要點

（1）人員因素 所有從事螺柱焊接的操作人員均應進行相應程序、焊機操作培訓，并應考取可覆蓋該項工作的相應資格證書，才能勝任螺柱焊接工作。

（2）材料因素 主要由螺柱和工件母材兩方面決定，所需材料均應按照相關程序進行接收，且驗收合格。

螺柱：對螺柱的選擇主要是外形尺寸和材質兩方面。螺柱本身的碳含量，直接決定了焊后焊縫金屬存在的相態力學性能。

焊接螺柱前端鉚有Al制引弧結，該引弧結的完好性是實現焊接過程的前提。由于Al的熔點較低，容易引起電弧，保證焊接過程的實現，加上Al是氧化劑，可以減小空氣中O2和N2對接頭的影響，改善焊縫質量，同時鋁與氧的親和力較強，在焊接過程中能參與熔池化學反應，反應后形成第二相氧化物粒子，這些細小的氧化物粒子均勻彌散地分布在焊縫金屬中，起到細化晶粒的作用，進而有利于提高焊縫質量。……