反应堆压力容器驱动管座和上封头密封焊接.docx

反应堆压力容器驱动管座和上封头密封焊接彭乃康 1反应堆压力容器 （RPV） 是核反应堆的主要承压设备。 百万千瓦级压水堆核电站 （CPR1000）RPV 设计有 61 反应堆压力容器驱动管座和上封头密封焊接 彭乃康 1 反应堆压力容器 （RPV） 是核反应堆的主要承 压设备。 百万千瓦级压水堆核电站 （CPR1000） RPV 设计有 61 个控制棒驱动机构 （CRDM） 管座， 4 个热电偶管座均匀分布在上封头，通过密封焊接 方式和上封头相连接。CRDM 管座与上封头连接部 位的材料为镍基合金，镍基合金在高温水中具有 很低的腐蚀率和优良的抗应力腐蚀裂纹的性能， 焊，密封焊缝用手工电弧焊和手工氩弧焊。另外， 在 J 型坡口隔离层堆焊前，在 J 型坡口外圆边界用 不锈钢焊条堆焊临时焊道。采用性能良好的焊接材 料，合理的焊接工艺参数和辅助措施是保证焊接质 量的前提。 材料的性能参数 1 同时具有高强度、良好的冶金稳定性和加工性能 [1]。 上封头的材料为 16MND5 低 合 金 钢 锻 件 ， CRDM 管座和上封头连接部位材料为 NC30Fe 镍基 合金锻件 （见表 1）。不锈钢支撑焊道采用 E308L, 覫4 mm 焊条；密封焊前三层采用 ENiCrFe-7, 覫3.2 mm 焊条，隔离层及密封焊其余层采用 ENiCrFe-7, 覫4 mm 焊条，密封焊盖面采用 ERNiCrFe-7，覫0.9 mm 焊丝 （见表 2）。 CRDM 管座的焊接难点主要体现在 3 个方面： （1） 属于异种金属焊接接头； （2） 焊接材料为焊接性 很差的镍基合金焊材，焊接时容易出现热裂纹、 气孔、夹杂等缺陷 [2]； （3） 由于管座和上封头焊 接坡口形式为 J 型坡口，在焊接过程中，熔覆金属 冷却时产生的收缩力在 J 型坡口上、下位置产生力 矩，导致管座产生变形。施焊过程中，接头的坡 口形式、焊接工艺方法和规范参数、焊接材料的 选择、辅助措施的应用及焊工的操作水平都对焊 接质量有影响。 CRDM 管座和上封头密封焊接主要包括两个部 分，一部分是 J 型坡口镍基合金隔离层堆焊，另一 部分是密封焊缝。J 型坡口隔离层堆焊用手工电弧 焊接工艺评定试验 2 根据产品接头的结构形式、材料类型、焊接工 艺方法规范参数，按照 RCC-M 标准和技术条件要 求进行焊接工艺评定试验。工艺评定试验分两部 分，一是 16MND5 试板和镍基合金试板对接 （见 1. 中国第一重型机械集团大连加氢反应器制造公司助理工程师，辽宁 大连 116000 47 2013 年 第 3 期（总 153 期） yz.js@ CFHI 摘要：介绍一种符合反应堆压力容器密封焊接技术条件要求的焊接工艺评定方法，分析实际产品焊接过程中的主 要难点和采取的工艺措施，为以后同类产品焊接提供参考。 关键词：反应堆压力容器；密封焊；工艺措施 中图分类号：TL351+.6；TG444 文献标识码：B 文章编号：1673-3355 （2013） 03-0016-03 Sealing Welding Between CRDM Adaptor and Top Head of RPV Peng Naikang Abst ract: The article present a welding procedure that meets the technical specification of RPV sealing welding and discusses the main difficulties encountered during actual welding operation and technological measures taken for that, which can offer the reference for similar product welding in future. Key words: reactor pressure vessel ( PRV)；seal welding；technological measures 一重技术热加工表 116MND5 和 NC30Fe 锻件化学成分材料牌号CSiMnP16MND5 (%)0.16~2.220.10~0.301.20~0.60≤0.008NC30Fe (%)0.01~0.04≤0.05≤0.05≤0.015材料牌号SNiCrCu16MND5 (%)≤0.0050.50~0.80≤0.25≤0.08NC30Fe (%)≤0.010≥58.0028.00~31.00≤0.501—隔离层；2—对接焊缝。图 1 对接试板材料牌号AlCoMoV表 3 对接焊缝焊接规范16MND5 (%