δ鐵素體對316LN不銹鋼沖擊韌性的影響

(1.上海電機學院,上海 201306;2.上海電氣核電設備有限公司，上海 201306)

0 引言

目前，壓水反應堆作為一種技術成熟、運行穩定的堆型被推廣應用，尤其是我國擁有自主知識產權的華龍一號三代核反應技術[1-2]。核電站運行過程中，一回路的高溫高壓水經由主管道、在蒸汽發生器中與二回路的水發生熱交換[3-5]。在核電設備制造過程中，為方便蒸汽發生器接管與主管道的現場安裝，會在低合金接管處焊接316LN不銹鋼安全端(見圖1[6])。由于主管道也是由316LN鍛造而成，因此在安裝現場可實現同質焊接[7]。

316LN是一種低碳、控氮型不銹鋼，具有良好的熱加工性能，但變形抗力較大，通常在800～1 200 ℃溫度范圍內進行熱加工[8-10]。316LN安全端的鍛造工藝流程包括鐓粗、沖孔、軋制成型等，最后進行固溶處理。為提高材料的耐腐蝕性能，應避免中高溫處理時碳化物的析出。郭躍嶺等[11]研究了鍛造和熱處理對316LN不銹鋼在溶液中的腐蝕性能，發現經鍛造、固溶處理后，316LN不銹鋼具有優異的抗SCC敏感性；Xiong等[12]研究了低溫軋制對316LN組織及性能的影響，發現隨著變形量的增加，316LN不銹鋼中會形成馬氏體組織；Goyal等[13]評估了316LN不銹鋼在室溫和高溫環境中的低周疲勞變形行為。

圖1 接管安全端焊接示意[6]

1 試驗方法

試驗用鋼取自蒸汽發生器出口接管的安全端模擬件，如圖2所示。該模擬件供貨態為固溶態，熱處理制度為：1 050 ℃×15 min+水冷。分別對鍛環內外壁進行成分分析，結果如表1所示。由表1可以看出，該鍛件的成品成分均勻，無偏析現象。試驗所需樣品從上述模擬件上切取，沖擊試樣尺寸為10 mm ×10 mm ×55 mm,V形缺口深2 mm，張角45°，在RKP450 沖擊試驗機上進行沖擊試驗，試驗溫度為室溫。……