核级304L不锈钢钎焊接头组织及耐腐蚀性能研究

核级304L不锈钢与BNi 7钎料真空钎焊接头存在晶间腐蚀行为,但工艺与钎缝耐腐蚀性能的关系尚未得到充分研究。为充分评估压水堆燃料组件结构件中不锈钢真空钎焊接头的晶间腐蚀和应力腐蚀敏感性,降低腐蚀失效风险,采用定量金相方法分析了钎缝中的化合物相含量,采用硫酸 硫酸铁法和双环动电位再活化（DL EPR）法评价了钎缝耐晶间腐蚀性能,并采用高温高压水应力腐蚀裂纹扩展试验评价了钎缝的耐应力腐蚀性能。结果表明,钎缝中化合物相含量越高,耐晶间腐蚀性能越好。且钎缝在高温高压水中存在明显的应力腐蚀开裂行为,但其与钎焊工艺的关系尚需进一步试验研究。     

压水堆燃料元件定位架钎焊接头在含氯介质中的应力腐蚀性能

本文叙述了 Ni-Cr-Si、Ni-Cr-P 和 Ni-P 三个系列共16种钎焊接头在150℃含氯介质中的应力腐蚀性能试验及其结果。试验结果表明,Ni-Cr-Si 系钎料中,Ni-Cr-Si-Ge 钎焊接头耐应力腐蚀性能最好,其次是 Ni-Cr-Si-P-Ge、Ni-Cr-Si-P-Ge-Pd 和 BNi_5 钎焊接头。Ni-Cr-P 系钎焊料中,只有 Ni-Cr-P-Mo-Zr钎焊接头耐应力腐蚀性能是较好的。     

钛合金/不锈钢钎焊接头的组织特征

采用金相显微镜，电子显微镜，X射线能谱仪、显微硬度、力学试验等检测手段，对TA17钛合金／Ag95CuNiLi／0Cr18Ni10Ti不锈钢钎焊接头的组织特征进行了分析、结果表明：钎缝中不锈钢／钎料一侧，形成了三层金属间化合物钎缝组织：在钛合金／钎料一侧，形成两个组织区域：同时，银沿钛合金晶间扩散；在凝固钎焊接头的钎缝中，靠近不锈钢一侧出现了Ti、Cu的富集；靠近钛合金一侧Cu原子的含量明显升高，钎缝中心区基本上是纯银；钎缝中除不锈钢／钎料扩散层外，其他各微区的显微硬度并没有增加；从钎缝断口分析也证明钎缝中靠近不锈钢一侧是接头最薄弱的位置。     

奥氏体不锈钢在MIPR模拟溶液中的腐蚀行为研究

研究了304L和321不锈钢在80℃、MIPR模拟溶液中的均匀腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀行为.实验结果表明304L和321不锈钢腐蚀1 500 h后的表面腐蚀轻微,具有良好的耐均匀腐蚀性能,且无晶间腐蚀和应力腐蚀趋势.这是因为两种奥氏体不锈钢腐蚀后表面均形成了以Cr2O3为主的致密氧化膜,阻止了腐蚀的进行,表面Cr(Ⅲ)形成的外膜和内膜的协同作用提高了膜的稳定性和耐蚀性.     

低熔点Ag-Al-Sn合金钎料的钎焊工艺性能研究

设计了制备了2种不同成分的低熔点Ag-Al-Sn合金钎料，参照相关的国家标准，评价了钎料的熔化特性、钎料在钛合金和不锈钢上的润湿铺展能力、钎料在钛合金和不锈钢异种金属间的填缝能力，以及钛合金／不锈钢异种金属钎缝的强度．结果表明，Ag-8Al-6Sn-1Ni钎料的钎焊工艺性能优于Ag-8Al-6Sn钎料。采用金相显微镜、扫描电镜对钛合金／不锈钢钎缝进行了微观分析．结果表明，Ag-8Al-6Sn钎料与母材形成的钎焊接头结合牢固，组织性能良好。     

焊接残余应力对316LN不锈钢应力腐蚀裂纹扩展速率的影响

核电站不锈钢管道焊接过程中引入的残余应力对焊接接头的应力腐蚀开裂性能有较大影响。本文针对一AP1000主管道316LN不锈钢焊接模拟件进行残余应力分析和应力腐蚀裂纹扩展速率测量,得到了焊后原始状态和去应力热处理状态的焊接热影响区材料在高温高压水中的应力腐蚀裂纹扩展速率。实验结果表明,焊接残余应力明显提高了热影响区的应力腐蚀裂纹扩展速率,且在含氢的压水堆一回路正常水化学下焊接残余应力的影响更加显著。     

几种钎料对钛合金/不锈钢钎焊接头的钎缝强度与界面的影响

采用4种成分的银基钎料制备了钛合金/不锈钢钎焊接头,用力学性能试验、金相试验、扫描电镜分析及电子探针分析方法,测量了钎缝强度,分析了断口形貌和钎缝界面组织.研究表明:不锈钢/Ag95CuNiLi/钛合金钎缝强度可达220 MPa,在不锈钢/Ag95CuNiLi扩散区形成了脆性相;不锈钢/Ag88Al10MnSi/钛合金钎缝强度为242 MPa,不锈钢/ Ag88Al10MnSi一侧的钎缝区易形成裂纹;不锈钢/Ag85Al8Sn/钛合金钎缝强度只有123 MPa;不锈钢/Ag85Al8SnNi/钛合金钎缝强度可达280 MPa,钎料与母材冶金结合较好.     

钎焊温度对304不锈钢板翅结构强度和微观组织的影响

对采用镍基钎料BNi-2的304不锈钢板翅结构进行真空钎焊试验,加工了304不锈钢板翅结构拉伸试样,进行拉伸试验.利用扫描电镜(SEM)对钎焊接头微观组织进行观察;利用能谱分析(EDS)对接头成分进行研究.讨论钎焊温度(T<,b>)对结构强度和微观组织的影响.研究结果表明,在1025～1100%之间,随着T<,b>升高,硼元素扩散充分,导致结构强度增大,且钎焊接头区域各相分布均匀,T<,b>=1100℃较为合适;当T<,b>较低时(1030℃),在接头区域生产的脆性相较多,结构的强度较低;当T<,b>升高到1100℃时,接头中间区域生成了完全的固溶体组织,且钎角区域的组织变得均匀.     

Nb-1Zr与1Cr18Ni9高温真空钎焊工艺研究

在核工业中,经常会遇到铌合金和不锈钢的焊接问题。由于铌和不锈钢的成分、物理性能的较大差异,两者可焊性较差,它们之间通常采用高温真空钎焊而不采用直接熔焊的方法进行焊接,这样可避免在焊缝中易形成过多的低熔点脆性金属间化合物和熔化不锈钢浸润铌时的浸润缺陷。在高温钎焊过程中,液态钎料在毛细填缝的同时会与母材发生相互作用,如溶解、扩散,结果会引起钎     

超纯铁素体不锈钢管在反应堆热交换器上的应用

在低温水堆热交换器上最易产生应力腐蚀破损的区域,进行了有附加拉应力的新型超纯铁素体不锈钢EB26-1管的运行试验,行进行了低温水堆条件下的电化学试验。对该种不锈钢管在高温高压参数下的运行进行了初步尝试。试验结果表明,该不锈钢具有优良的耐腐蚀性能,尤其是抗C1-应力腐蚀性能。在附加5-10公斤/毫米2拉应力的条件下运行四年多无一漏损。电化学试验还表明,在都受到阴极保护作用的情况下,EB26-1超纯铁素体不锈钢耐腐蚀性能比0Crl8Ni9Ti好。此外,在高温高压参数下运行,经20几次反复启动和停运,EB26-1-1不锈钢管无一漏损。     

Nb-1Zr与1Cr18Ni9Ti高温真空钎焊工艺研究

采用BNi-5钎料,对Nb-1Zr与1Cr18Ni9Ti高温真空钎焊工艺进行试验研究,对试验钎焊的接头进行了密封性能检验、抗热冲击性能试验、接头界面区微观分析以及钎缝拉伸强度试验.通过分析试验结果,确定了Nb-1Zr与1Cr18Ni9Ti高温真空钎焊工艺规范参数.     

蒸汽发生器690合金传热管的耐晶间腐蚀性能研究

采用标准GB/T 15260—1994的方法,对国产及进口的蒸汽发生器690合金传热管进行沸腾硝酸(HNO_3)溶液和沸腾硫酸-硫酸铁[H_2SO_4-Fe_2(SO_4)_3]溶液的晶间腐蚀试验,获得了其晶间腐蚀速率(V)数据和试验后试样的微观形貌。结果表明:国产690合金具有良好的耐晶间腐蚀性能;总体来说,国产690合金的耐晶间腐蚀性能优于进口材料。     

压水堆压力壳堆焊不锈钢的动电位再活化行为与晶间应力腐蚀破裂敏感性

用动电位再活化方法研究了压水堆压力壳堆焊不锈钢衬里材料的活化与再活化行为以及晶界形貌,用高温水恒变形和慢应变速率应力腐蚀破裂试验比较了晶间应力腐蚀破裂的敏感程应。结果表明再活化行为与晶间应力腐蚀破裂敏感性之间有一致关系。动电位再活化有可能作为核动力装置中不锈钢焊接件晶间应力腐蚀破裂敏感程度的无损检验方法。     

反应堆压力容器法兰密封面材料的性能研究

采用手工惰性气体钨极保护焊(TIG焊)制备反应堆压力容器密封面材料E308LMoT0-3、E309LMoT0-3及对比材料ER308 L的不锈钢堆焊层,对其进行硬度测试、显微组织观察、抗晶间腐蚀性能分析,以及点蚀点位测量和偏离水质条件下的局部腐蚀试验,研究E308LMoT0-3、E309LMoT0-3堆焊材料的点腐蚀和缝隙腐蚀性能以及腐蚀机理。试验结果表明,E308LMoT0-3、E309LMoT0-3焊丝堆焊后的试样除了具有良好的硬度、耐晶间腐蚀性能外,还具有良好的耐局部腐蚀性能,可以代替目前压水堆核电厂普遍使用的ER308L不锈钢堆焊材料。     

高温水中氯离子对316L不锈钢应力腐蚀裂纹扩展速率的影响

本文采用直流电压降(DCPD)方法,使用恒K(K=27.5 MPa·m1/2)加载方式,在核电厂高温高压水环境中研究了氯离子对316L不锈钢的应力腐蚀裂纹扩展速率的影响。实验结果表明:在高温除氧水中,氯离子会加快316L不锈钢的应力腐蚀裂纹扩展速率,且当水中存在溶解氧时,氯离子对应力腐蚀裂纹扩展速率的影响更明显。     

低熔点Ag-Al-Mn-Si合金钎料的钎焊工艺性能研究

设计并制备了3种成分的低熔点Ag-Al-Mn-Si合金钎料,参照有关的国家标准。评价了用其钎焊钛合金与不锈钢异种金属的钎焊工艺性能。结果表明：该系列钎料的液相线温度低于850℃,在钛合金上的铺展面积可达22．5cm^2,在不锈钢上的铺展面积可达13．2cm^2。钎料在钛合金和不锈钢异种金属间的慢流距离约80mm．钛合金／不锈钢异种金属钎缝的抗拉强度达到242MPa,剪切强度达到1．54MPa,接头断裂在钎料一不锈钢扩散层。微观分析表明：钎料中的铝有效地阻止了钛合金的溶解以及钛向不锈钢一侧的扩散,钎料中的硅、锰含量是造成不锈钢一侧钎缝中产生裂纹的主要原因;使用Ag-10Al-1Mn-0．5Si钎料可以实现钛合金与不锈钢的钎焊连接。     

超级奥氏体不锈钢UNS08367的焊接性能

近年来,超级奥氏体不锈钢凭借其优异的耐C L-腐蚀性能被广泛应用。文章通过对UNS08367全焊缝金属的拉伸试验以及对焊缝及热影响区的冲击试验,分析焊接对UNS08367力学性能的影响;通过对U NS08367焊缝及热影响区焊态以及固熔处理态耐点蚀和耐缝隙腐蚀试验,分析焊接对UNS08367耐腐蚀性能的影响。     

核蒸汽发生器用缓蚀剂的电化学行为研究

近来的研究表明,添加TiO2缓蚀剂能有效减缓蒸汽发生器传热管的应力腐蚀开裂(SCC)和晶间腐蚀(IGA)等局部腐蚀,延长蒸汽发生器的使用寿命、本研究以不锈钢为试验材料,对含Ti缓蚀添加剂在热浓碱环境中缓解应力腐蚀开裂的能力进行了初步的电化学研究结果表明,在热浓碱环境中,含Ti缓蚀剂对不锈钢碱蚀有一定缓蚀效果,而不同浓度的缓蚀剂的缓蚀效果差别不明显。     

321-52M-690异种金属焊接接头的应力腐蚀开裂行为研究

采用慢应变速率拉伸(SSRT)和高温电化学相结合的方法,研究了外加电位对321-52M-690异种金属焊接接头在含Cl-高温高压水中应力腐蚀开裂(SCC)倾向的影响规律。结果表明,在300℃、50ppm Cl-环境下,焊接接头的SCC敏感性随电极电位(-700~+100mV)的升高而增大,且存在一个介于0~+50mV(vs.SHE)之间的临界电位Ecrit。当电极电位低于Ecrit时,焊接接头的SCC敏感性较小,SCC敏感性指数ISSRT基本在40%左右,断裂形式为外力主导的塑性开裂;当电极电位高于Ecrit时,ISSRT急剧增加至70%以上,断裂形式为腐蚀主导的脆性开裂。试样断裂位置均位于硬度最低的321母材处,表明在321/690异种金属焊接接头中321母材对SCC最为敏感,故进一步探讨了321不锈钢的应力腐蚀开裂行为和机理。     

超纯铁素体不锈钢焊接接头在含氯介质中的应力腐蚀性能

研究了超纯铁素体不锈钢EB26-1的焊接接头在150℃含氯介质中的应力腐蚀性能。结果表明,Inconel 82丝和Inconel 606丝的焊接接头具有良好的抗蚀性能。