壓水堆核級(jí)鑄件異種材料補(bǔ)焊方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及材料補(bǔ)焊工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種壓水堆核級(jí)鑄件異種材料補(bǔ)焊 方法，用于對(duì)壓水堆核島非承壓邊界部件采用RCC-M標(biāo)準(zhǔn)材料巧CND13-04M鑄件精加工后 出現(xiàn)超標(biāo)缺陷的補(bǔ)焊。
【背景技術(shù)】
[0002] 壓水堆核二、H級(jí)泉葉輪、吸入段等部件采用的是RCC-M標(biāo)準(zhǔn)材料；馬氏體不鎊 鋼巧CND13-04M鑄件，在鑄造及加工過(guò)程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)缺陷，需要補(bǔ)焊，補(bǔ)焊必須按 RCC-M標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工藝評(píng)定，工藝評(píng)定合格后方可進(jìn)行焊接。在精加工時(shí)出現(xiàn)缺陷，用同材質(zhì) 補(bǔ)焊存在熱處理及焊接變形的問(wèn)題，另外葉輪口環(huán)已經(jīng)激光渾火，再進(jìn)行熱處理導(dǎo)致激光 渾火失效，存在報(bào)廢風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種壓水堆核級(jí)鑄件異 種材料補(bǔ)焊方法，該方法能有效解決鑄件精加工后缺陷修復(fù)的問(wèn)題。
[0004] 本發(fā)明技術(shù)方案如下：
[0005] -種壓水堆核級(jí)鑄件異種材料補(bǔ)焊方法，該方法是W媒基合金材料為焊接材料， 通過(guò)手工電弧焊或鶴極氮弧焊對(duì)基體材料巧CND13-04M鑄件進(jìn)行補(bǔ)焊；其中；所述媒基合 金材料為ENi化化-3或ERNi化-3;焊接工藝參數(shù)如下：
[000引當(dāng)焊接材料為E化化化-3時(shí)：材料規(guī)格4) 3. 2mm，焊接電流80 - 125A，焊接電壓 《33V，焊接速度> 229mm/min。
[0007] 當(dāng)焊接材料為ERNi化-3時(shí)：材料規(guī)格（j) 2. 4mm，焊接電流《200A，焊接電壓 《25V，焊接速度> 127mm/min。
[0008] 焊接之前，由于兩種材料物理性能、力學(xué)性能相差非常大，所W確定焊前預(yù)熱溫度 不低于205C，第一層焊接時(shí)每道之間溫度不大于26(TC，另外為防止產(chǎn)生熱裂紋及晶間腐 蝕，其余層焊接時(shí)采取控制層間溫度不大于15(TC。焊后低溫消除應(yīng)力（30(TC±1(TC)處 理方法。
[0009] 本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果及優(yōu)點(diǎn)如下：
[0010] 1、本發(fā)明采用異種材料（媒基合金）進(jìn)行補(bǔ)焊，同時(shí)進(jìn)行焊前預(yù)熱、焊接過(guò)程中控 巧||層間溫度，W及焊后低溫消除應(yīng)力處理，補(bǔ)焊后工件各種性能指標(biāo)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0011] 2、本發(fā)明應(yīng)用于核電產(chǎn)品執(zhí)行RCC-M標(biāo)準(zhǔn)制造的同類型馬氏體不鎊鋼 巧CND13-04的缺陷修復(fù)。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1為對(duì)比例1中選擇試件材料結(jié)構(gòu)形式。
[0013] 圖2為對(duì)比例1中補(bǔ)焊后樣品宏觀形貌圖；圖中；(a)為補(bǔ)焊樣品宏觀形貌圖；化） 為補(bǔ)焊區(qū)局部放大圖。
[0014] 圖3為對(duì)比例1中1#發(fā)生斷裂的樣品的補(bǔ)焊區(qū)局部放大圖；圖中；(a)和化）分 別為樣品不同部位處的局部放大圖。
[0015] 圖4為對(duì)比例1中2#樣品補(bǔ)焊區(qū)局部放大圖；圖中；（a)補(bǔ)焊區(qū)與基體的界面處； 化）補(bǔ)焊區(qū)。
[0016] 圖5為對(duì)比例1中3#樣品補(bǔ)焊區(qū)局部放大圖；圖中；（a)補(bǔ)焊區(qū)與基體的界面處； 化）補(bǔ)焊區(qū)。
[0017] 圖6為對(duì)比例1顯微硬度測(cè)量取樣位置及測(cè)量取點(diǎn)示意圖；圖中；(a)取樣位置； 化）巧帽取點(diǎn)。
[001引圖7為對(duì)比例1中H種樣品補(bǔ)焊區(qū)顯微硬度測(cè)量結(jié)果。
[0019] 圖8為實(shí)施例1試樣硬度測(cè)試示意圖。
[0020] 圖9為實(shí)施例1試樣宏觀金相檢驗(yàn)；其中，（a)為手工電弧焊；化）為鶴極氮弧焊。 [002。 圖10為實(shí)施例1中手工電弧焊樣品200倍微觀金相檢驗(yàn)圖；圖中，（a)母材；化） 熱影響區(qū)；（C)為焊縫。
[002引圖11為實(shí)施例1中鶴極氮弧焊樣品200倍微觀金相檢驗(yàn)圖；圖中，（a)母材；化） 熱影響區(qū)；（C)為焊縫。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
[0024] 本發(fā)明是W媒基合金材料為焊接材料，通過(guò)手工電弧焊或鶴極氮弧焊對(duì)基體材料 巧CND13-04M鑄件進(jìn)行補(bǔ)焊；其中；所述媒基合金材料為ENi化化-3或ERNi化-3;焊接工藝 參數(shù)如下：
[00巧]當(dāng)焊接材料為臥Ji化化-3時(shí)：材料規(guī)格4) 3. 2mm，焊接電流80 - 125A，焊接電壓 《33V，焊接速度> 229mm/min。
[0026] 當(dāng)焊接材料為ERNi化-3時(shí)：材料規(guī)格（j) 2. 4mm，焊接電流《200A，焊接電壓 《25V，焊接速度> 127mm/min。
[0027] 焊接之前，由于兩種材料物理性能、力學(xué)性能相差非常大，所W確定焊前預(yù)熱溫度 不低于205C，第一層焊接時(shí)每道之間溫度不大于26(TC，焊后低溫消除應(yīng)力30(TC處理方 法。另外為防止產(chǎn)生熱裂紋及晶間腐蝕，其余層焊接時(shí)采取控制層間溫度不大于15(TC。 [002引對(duì)比例1
[0029] 本例為同材質(zhì)補(bǔ)焊：
[0030] 方案確定：按RCC-M標(biāo)準(zhǔn)要求，選擇試件材料與產(chǎn)品相同，結(jié)構(gòu)形式如圖1所示：
[0031] 工藝方法；采取手工電弧焊方法：
[0032]焊接材料；E410NiM〇-15
[0033]材料規(guī)格：(J) 3. 2mm
[0034]焊接電流；85-115A [003引層間溫度；不大于260C
[0036] 焊后保溫緩冷，并依次進(jìn)行15(TC、40(rC、59(rC后熱處理。
[0037] 試驗(yàn)檢驗(yàn)項(xiàng)目；彎曲試件一件、金相兩件、硬度一件
[00測(cè)試驗(yàn)結(jié)果：
[003引（一）宏觀觀察
[0040] 如圖2(a)所示，是補(bǔ)焊后經(jīng)過(guò)不同的溫度的消應(yīng)力處理經(jīng)彎曲實(shí)驗(yàn)，有的樣品發(fā) 生斷裂，有的樣品未發(fā)生斷裂；為了便于區(qū)分和標(biāo)記，根據(jù)熱處理溫度的不同，將圖2(a)中 的H塊料自上而下分別標(biāo)記為1#，2#和3#樣品，其中1#樣品補(bǔ)焊后經(jīng)15(TC熱處理，彎曲 后發(fā)生斷裂；2#樣品補(bǔ)焊后經(jīng)40(TC熱處理，3#樣品補(bǔ)焊后經(jīng)59(TC熱處理；2#和3#樣品 彎曲后均未發(fā)生斷裂。圖2(b)為3#樣品補(bǔ)焊區(qū)及其周?chē)w的局部放大圖。
[0041] 采用LeicaL抓體視學(xué)顯微鏡進(jìn)一步觀察不同樣品補(bǔ)焊區(qū)。圖3(a)-(b)為1# 發(fā)生斷裂的樣品的補(bǔ)焊區(qū)局部放大圖，在補(bǔ)焊區(qū)發(fā)現(xiàn)了較為明顯的裂紋；最長(zhǎng)的裂紋約有 7-8厘米。
[0042] 圖4是2#樣品補(bǔ)焊區(qū)局部放大圖，在補(bǔ)焊區(qū)與基體的界面處（圖4a)和補(bǔ)焊區(qū) (圖4b)均發(fā)現(xiàn)了較為明顯的裂紋；與1#樣品相比，裂紋長(zhǎng)度明顯變短，最長(zhǎng)裂紋約有1-3 厘米。
[0043] 圖5是3#樣品補(bǔ)焊區(qū)局部放大圖，在補(bǔ)焊區(qū)與基體的界面處（圖5a)和補(bǔ)焊區(qū) (圖5b)也發(fā)現(xiàn)了較為明顯的裂紋；但與1#和2#樣品相比，裂紋最短。因而可W初步總結(jié) 至IJ，從1#，2#到3#樣品，隨消應(yīng)力處理溫度的升高，補(bǔ)焊區(qū)開(kāi)裂的程度逐漸降低。
[0044](二）顯微硬度測(cè)量
[0045] 在補(bǔ)焊區(qū)的中必，沿樣品的厚度和長(zhǎng)度方向取樣，具體取樣如圖6(a)所示。將樣 品表面利用水砂紙打磨值2000#，機(jī)械拋光至1. 5ym;利用HVS-5型顯微維氏硬度計(jì)進(jìn)行硬 度測(cè)量，測(cè)量時(shí)的載荷取為化g，保持時(shí)間為15s;在每個(gè)補(bǔ)焊區(qū)的中間開(kāi)始測(cè)量，連續(xù)取H 列，每列的間隔是2mm;從補(bǔ)焊區(qū)外側(cè)開(kāi)始測(cè)量，每列不同點(diǎn)之間的間隔是0. 5mm，具體測(cè)量 取點(diǎn)示意圖如圖6(b)所示。
[0046] 圖7是H種樣品補(bǔ)焊區(qū)顯微硬度具體測(cè)量結(jié)果。1，2#樣品在表面補(bǔ)焊區(qū)的顯微 硬度值相差不大，約為400