CN110434506A - 压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备用焊条 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备用焊条,由焊芯和裹覆于焊芯表面的药皮组成,该焊芯为690镍基合金焊芯,该690镍基合金焊芯成分为C≤0.03wt%、Mn 3.0~4.5wt%、Si≤0.20wt%、Cr 29.0~32.0wt%、Fe 3.0~6.0wt%、Ti 0.5~1.0wt%、Al 0.3~0.6wt%、Co≤0.03wt%、Nb 1.5~2.2wt%、Cu≤0.10wt%、S≤0.005wt%和P≤0.020wt%,余量为Ni及不可避免的杂质。与现有的相比,本发明焊条焊接工艺性能优良;焊缝金属理化性能指标达到压水堆核电站苛刻的设计要求。
Description
技术领域
本发明涉及焊接材料,更具体地讲,涉及一种压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备用焊条及其制备方法、焊接方法及焊接头。
背景技术
690镍基合金是一种含Cr量高的镍基合金,具有优异的耐晶间腐蚀、缝隙点蚀和应力腐蚀性能,目前被广泛用做压水堆核电站的蒸汽发生器(SG)传热管材料的制备。蒸汽发生器(SG)作为连接压水堆核电站一回路和二回路的关键部件,通过几千根传热管来实现一回路和二回路的热交换过程。
镍基焊材由于热导率低,熔融状态下液态金属和熔渣的铺展性、流动性是焊材研发的一大难题。
690镍基合金相对于一般镍基焊材,其配套焊材技术要求更高,其研制难点是国际公认的,在国际领域处于垄断地位的公司焊缝金属性能也不能完全满足核电苛刻的设计要求。高质量的国产核级焊材在压水堆核电站重要部件制造中的配套应用,是安全无事故的高效率运行及三代核电设备的制造和安装过程中焊接材料的国产化目标得以实现的一个非常重要的必要条件。如果不能自主制造,不仅要支付巨额的采购成本,更意味着我国核电发展会受制于人,第三代核电AP1000自主化进程也会因此受阻,这严重制约国家核电建设计划的实施。因此,发展压水堆核电站蒸汽发生器用690镍基合金配套镍基电焊条替代核电建造进口焊条,摆脱压水堆核电站关键装备配套焊接材料对国外的依赖,实现国产化独立研究开发具有重大的战略意义。
CN201210282726.X(一种碱性渣系的核级镍基焊条的焊芯、药皮及其焊条和制备方法)虽然公开了一种核级镍基焊条的焊芯、药皮及焊条,但是,一方面,其焊芯中C、Si、S、P、Cu含量高,且相互比例不合理,另一方面,其药皮采用碱性药皮,从而造成焊条电弧稳定性差,焊接飞溅大;未能很好解决熔池流动性差的问题,导致熔渣覆盖均匀性不好,脱渣不干净、残渣不易清理,焊缝成型不平整。
发明内容
本发明的目的之一就在于提供一种压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备用焊条,该焊条焊接工艺性能优良;焊缝金属理化性能指标达到压水堆核电站苛刻的设计要求。
技术方案是:一种压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备用焊条,由焊芯和裹覆于焊芯表面的药皮组成,该焊芯为690镍基合金焊芯,该690镍基合金焊芯成分为C≤0.03wt%、Mn 3.0~4.5wt%、Si≤0.20wt%、Cr 29.0~32.0wt%、Fe 3.0~6.0wt%、Ti 0.5~1.0wt%、Al 0.3~0.6wt%、Co≤0.03wt%、Nb 1.5~2.2wt%、Cu≤0.10wt%、S≤0.005wt%和P≤0.020wt%,余量为Ni及不可避免的杂质。
作为优选,所述C 0.010%、Mn 4.00%、Si 0.04%、Cr 31.05%、Fe 3.97%、Ti0.53%、Al 0.48%、Co 0.009%、Nb 1.68%、Cu 0.004%、S 0.0027%和P 0.0014%,余量为Ni及不可避免的杂质。
作为优选,所述药皮组成和含量为金红石粉6.5~12重量份、冰晶石粉3~8.5重量份、大理石粉6~10重量份、微碳铬铁粉3~5重量份、钛铁粉1~1.5重量份、还原铁粉2.5~4重量份、碳酸钡1~2重量份、海藻酸钠0.5~0.8重量份、纯碱0.1~0.2重量份、电解锰1~2重量份和铌铁粉2~3重量份。
作为优选,所述金红石粉为12重量份、冰晶石粉为3重量份、大理石粉为10重量份、微碳铬铁粉为3重量份、钛铁粉为1.5重量份、还原铁粉为2.5重量份、碳酸钡为1重量份、海藻酸钠为0.5重量份、纯碱为0.2重量份、电解锰为2重量份、铌铁粉为2重量份;或
所述金红石粉为10重量份、冰晶石粉为6重量份、大理石粉为8重量份、微碳铬铁粉为4重量份、钛铁粉为1重量份、还原铁粉为4重量份、碳酸钡为1重量份、海藻酸钠为0.8重量份、纯碱为0.1重量份、电解锰为1重量份、铌铁粉为2重量份;或
所述金红石粉为6.5重量份、冰晶石粉为8.5重量份、大理石粉为6重量份、微碳铬铁粉为5重量份、钛铁粉为1.5重量份、还原铁粉为3重量份、碳酸钡为2重量份、海藻酸钠为0.8重量份、纯碱为0.2重量份、电解锰为1.2重量份、铌铁粉为3重量份。
作为优选,所述金红石中TiO2含量≥91%,冰晶石中F含量≥54%、Al含量≥15%、Na含量≤29%,大理石中CaCO3含量≥96%,微碳铬铁中Cr含量65~70%,钛铁中Ti含量25~35%、Al含量≤8%,还原铁粉中Fe含量≥97%,碳酸钡中BaCO3含量≥98.5%,海藻酸钠中灰份20~30%、Na2O含量9.5~13.0%,纯碱中NaCl含量≤0.7%,电解锰中Mn含量≥99.5%,铌铁中Nb含量≥50%、Si含量≤2.5%、Al含量≤2.0%、FeO含量20~30%。
作为优选,所述TiO2为95.58%,F为55.15%,CaCO3为96.79,Cr为65.34%,Ti为30.91%,Fe为97.68%,BaCO3为98.92%,Na2O为11.24%,NaCl为0.68%,Mn为99.55%,Nb为52.23%。
作为优选,所述药皮重量为所述690镍基合金焊芯重量的30~40%。
本发明的目的之二在于提供一种压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备用焊条的制备方法。
技术方案是:一种压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备用焊条的制备方法,包括以下步骤:
①将上述粉料混合均匀;
②加入浓度为38°~41°的钾钠水玻璃混合均匀;钾钠水玻璃加入重量为药皮重量的22~30%;
③送入压条机内将其包裹于焊芯上,再经80~110℃低温烘焙3小时、340~370℃高温烘焙1小时,即得压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备用焊条。
本发明的目的之三在于提供一种压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备的焊接方法。
技术方案是:一种压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备的焊接方法,该焊接方法采用上述的压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备用焊条焊接压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备。
本发明的目的之四在于提供一种压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备用焊条焊接的焊缝金属。
技术方案是:一种压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备用焊条焊接的焊缝金属,该焊缝金属成分为:C 0.033%-0.035%、Mn 3.32%-3.37%、Si 0.26%-0.29%、S 0.0086%-0.0088%、P 0.0032%-0.006%、Cr 29.84%-29.94%、Mo 0.33%-0.37%、Cu 0.013%、Fe 8.03%-8.16%、Co 0.0087%-0.0096%、N 0.026%-0.029%、Al0.062%-0.083%、Ti 0.14%-0.18%、Nb+Ta 1.79%、B 0.001%、Zr 0.0012%-0.0013%、Ni 55.79%-55.98%、V 0.022%-0.024%和W 0.005%,余量为不可避免的杂质;所述焊缝金属焊态室温力学性能为Rm=640-649Mpa、Rp0.2=401-408Mpa、A=40.5-48%、Z=40.5-52.5%,所述焊缝金属焊态350℃高温力学性能为Rm=523-540Mpa、Rp0.2=307-325Mpa、A=44.5-48.5%、Z=46-49%,所述焊缝金属在620℃×40h热处理状态下室温力学性能为Rm=663-678Mpa、Rp0.2=404-427Mpa、A=40-42.5%、Z=42-51%,所述焊缝金属在620℃×40h热处理状态下350℃高温力学性能为Rm=546-554Mpa、Rp0.2=325-333Mpa、A=41-46%、Z=40-47.5%,所述焊缝金属热处理态室温冲击KV8 98-101J,所述焊缝金属热处理态弯曲性能、热处理及热处理+敏化状态下晶间腐蚀性能、X射线检测合格,所述焊缝金属焊态室温冲击KV8 105-109J,所述焊缝金属焊态弯曲性能、焊态晶间腐蚀性能、X射线检测合格。
为便于理解发明内容,特将本发明中药皮原料各成分的主要作用说明如下:
金红石粉:金红石粉的作用主要是稳定电弧、造渣,能够调节熔渣的熔点、粘度、表面张力和流动性,改善焊缝成形、减小飞溅;在本发明中加入金红石粉,对焊缝成形、电弧稳定性起关键作用。
冰晶石粉:主要作用是造渣,调整熔渣的物理性能,除氢和改善焊条的工艺性能。
大理石粉:在电弧热的作用下分解成CaO和CO2,是焊条制造中及常用的造渣、造气材料,能够提高熔渣的碱度,稳定电弧、细化熔滴,增大熔渣与金属界面张力,改善脱渣,并有较好的脱硫能力。
微碳铬铁粉:过渡铬元素,弥补铬元素由于脱氧作用、氧化烧损和来不及过渡而残留在熔渣中,以及飞溅和蒸发等因素造成的损失。
钛铁粉:作为强脱氧剂使用,具有稳定焊接电弧、过渡微量Ti、细化晶粒、改善焊缝金属韧性的作用。
还原铁粉:主要作用是改善焊条焊接工艺性能,如提高电弧稳定性、减少焊接飞溅、改善焊缝成形、提高焊条焊接效率等。
碳酸钡:主要作用是造渣、造气、稳定电弧,调整熔渣物理性能,改善脱渣性和压涂性能。
海藻酸钠:加入海藻酸钠是为了增加焊条的压涂性。
纯碱:在焊条压涂过程中作为润滑剂。
电解锰:加入可起到脱硫、脱氧的作用,还可以向焊缝过渡(渗入)锰元素、提高焊缝强度。
铌铁粉:合金剂,向焊缝过渡(渗入)铌元素,提高焊缝金属的强度、塑性及耐热耐腐蚀的能力。
发明原理及有益效果:
发明人经研究发现,690镍基合金焊材焊缝组织为纯奥氏体组织+少量碳化物(第二相),焊缝易产生微观显微裂纹,甚至宏观裂纹。在镍基合金中,Si能与镍形成低熔点的夹杂物,使裂纹倾向增加,发明人进一步发现:当Si含量小于0.4%时裂纹敏感性最小,随着Si含量的增加,焊缝高温裂纹率也增加。为了改善焊缝抗裂性和高温塑形,需严格控制焊缝中的Si含量使之尽量低于0.4%。
本发明焊条为复合渣系焊条,同时采用酸性、碱性材料,并将酸性、碱性材料与本发明焊条其它成分进行有机结合,不但同时具有碱性和酸性焊条的优点,而且其综合工艺性能优于碱性焊条,力学性能优于酸性焊条。
本发明焊条焊接时熔渣流动性好、电弧稳定、焊接飞溅小、脱渣性优良;焊缝成型美观,焊缝浸润角适中;焊条焊接后焊缝金属理化性能符合GB/T13814-2008中ENi6152和AWS A5.11 ENiCrFe-7的要求,在焊态及热处理状态下满足核电技术要求。
本发明焊条满足AP1000标准和ASME标准中ENiCrFe-7要求的用于压水堆核电站的蒸汽发生器(SG)传热管材料、主设备安全端的焊接。
本发明焊条配套用于压水堆核电站的蒸汽发生器(SG)传热管材料、主设备安全端的焊接,也用于反应堆压力容器顶盖J型焊缝、上下封头与贯穿件连接处的预堆和焊接、过渡段壳体内壁隔离层的预堆及与径向支撑块的焊接、接管端部预堆边与安全端的焊接、蒸发器管板大面积耐蚀层堆焊,也用于堆内构件、稳压器、非能动余热排出热交换器、堆芯补水箱和安注箱的焊接。
定义及解释
压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备用焊条-本发明焊条配套用于压水堆核电站的蒸汽发生器(SG)传热管材料、主设备安全端的焊接,本发明焊条也用于反应堆压力容器顶盖J型焊缝、上下封头与贯穿件连接处的预堆和焊接、过渡段壳体内壁隔离层的预堆及与径向支撑块的焊接、接管端部预堆边与安全端的焊接、蒸发器管板大面积耐蚀层堆焊,本发明焊条也用于堆内构件、稳压器、非能动余热排出热交换器、堆芯补水箱和安注箱的焊接。
%:如无特别说明,该符号为质量百分比。
Nb+Ta:Ta主要由焊芯冶炼中产生,含量极少;本发明的焊芯中并无Ta存在(未检测到),但由于涉及焊接材料我国国家标准和美国国家标准在熔覆金属对(Nb+Ta)均有明确的含量规定,因此为了与标准中的该项进行对应,本发明中的熔覆金属中依然以(Nb+Ta)的含量为检测项目。
如无特别说明,本发明中采用的物品均为市售产品。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
取100kg 690镍基合金焊芯,该焊芯成分为(wt%):C:0.010%、S:0.0027%、P:0.0014%、Si:0.04%、Mn:4.00%、Cr:31.05%、Fe:3.97%、Cu:0.004%、Ti:0.53%、Al:0.48%、Co:0.009%和Nb:1.68%,余量为Ni及不可避免的杂质。
取药皮,药皮中各成分重量如下:含TiO2 95.58wt%的金红石粉12kg;含F55.15wt%的冰晶石粉3kg;含CaCO3 96.79wt%的大理石粉10kg;含Cr 65.34wt%的微碳铬铁粉3kg;含Ti 30.91wt%的钛铁粉1.5kg;含Fe 97.68wt%的还原铁粉2.5kg;含BaCO398.92wt%的碳酸钡1kg;含Na2O 11.24wt%的海藻酸钠0.5kg;含NaCl 0.68wt%的纯碱0.2kg;含Mn 99.55wt%的电解锰2kg;含Nb 52.23wt%的铌铁粉2kg。
将上述粉料拌混合均匀后,加入浓度为38°~41°的钾钠水玻璃6.3kg混合均匀,然后送入压条机内将其包裹在于镍基合金焊芯上,再经100℃低温烘焙3小时、360℃高温烘焙1小时,即得焊条。
将所得的焊条进行焊接实验,电弧稳定、飞溅小,脱渣性良好,全位置焊接性能优良,焊缝成型美观,焊道高度适中;其熔敷金属成分:C:0.035%、Mn:3.37%、Si:0.26%、S:0.0086%、P:0.0032%、Cr:29.84%、Mo:0.33%、Cu:0.013%、Fe:8.03%、Co:0.0096%、N:0.029%、Al:0.083%、Ti:0.18%、Nb+Ta:1.79%、B:0.001%、Zr:0.0012%、Ni:55.98%、V:0.024%和W:0.005%,余量为不可避免的杂质。
焊缝金属焊态室温力学性能:Rm=649Mpa、Rp0.2=401Mpa、A=43%、Z=52.5%;焊缝金属焊态350℃高温力学性能:Rm=540Mpa、Rp0.2=325Mpa、A=48.5%、Z=49%;焊态室温冲击KV8:108J;弯曲性能、焊态晶间腐蚀性能、X射线检测合格。焊缝金属在620℃×40h热处理状态下室温力学性能:Rm=678Mpa、Rp0.2=427Mpa、A=42%、Z=42%;焊缝金属在620℃×40h热处理状态下350℃高温力学性能:Rm=554Mpa、Rp0.2=333Mpa、A=46%、Z=43.5%;热处理态室温冲击KV8:98J;热处理态弯曲性能、热处理及热处理+敏化状态下晶间腐蚀性能、X射线检测合格。
实施例2
本实施例除药皮中各成分重量不同外,其余与实施例1均相同。
本实施例中药皮中各成分重量如下:含TiO2 95.58wt%的金红石粉10kg;含F55.15wt%的冰晶石粉6kg;含CaCO3 96.79wt%的大理石粉8kg;含Cr 65.34wt%的微碳铬铁粉4kg;含Ti 30.91wt%的钛铁粉1kg;含Fe 97.68wt%的还原铁粉4kg;含BaCO398.92wt%的碳酸钡1kg;含Na2O 11.24wt%的海藻酸钠0.8kg;含NaCl 0.68wt%的纯碱0.1kg;含Mn 99.55wt%的电解锰1kg;含Nb52.23wt%的铌铁粉2kg。
将所得的焊条进行焊接实验,其熔敷金属成分C:0.033%、Mn:3.32%、Si:0.29%、S:0.0088%、P:0.006%、Cr:29.94%、Mo:0.37%、Cu:0.013%、Fe:8.16%、Co:0.0087%、N:0.026%、Al:0.062%、Ti:0.14%、Nb+Ta:1.79%、B:0.001%、Zr:0.0013%、Ni:55.79%、V:0.022%和W:0.005%,余量为不可避免的杂质;焊缝金属焊态室温力学性能:Rm=640Mpa、Rp0.2=408Mpa、A=40%、Z=40.5%;焊缝金属焊态350℃高温力学性能:Rm=530Mpa、Rp0.2=323Mpa、A=44.5%、Z=46%;焊态室温冲击KV8:105J;弯曲性能、焊态晶间腐蚀性能、X射线检测合格。焊缝金属在620℃×40h热处理状态下室温力学性能:Rm=664Mpa、Rp0.2=404Mpa、A=40%、Z=45%;焊缝金属在620℃×40h热处理状态下350℃高温力学性能:Rm=548Mpa、Rp0.2=325Mpa、A=41%、Z=40%;热处理态室温冲击KV8:101J;热处理态弯曲性能、热处理及热处理+敏化状态下晶间腐蚀性能、X射线检测合格。
实施例3
本实施例除药皮中各成分重量不同外,其余与实施例1均相同。
本实施例中药皮中各成分重量如下:含TiO2 95.58wt%的金红石粉6.5kg;含F55.15wt%的冰晶石粉8.5kg;含CaCO3 96.79wt%的大理石粉6kg;含Cr 65.34wt%的微碳铬铁粉5kg;含Ti 30.91wt%的钛铁粉1.5kg;含Fe 97.68wt%的还原铁粉3kg;含BaCO398.92wt%的碳酸钡2kg;含Na2O 11.24wt%的海藻酸钠0.8kg;含NaCl 0.68wt%的纯碱0.2kg;含Mn 99.55wt%的电解锰1.2kg;含Nb 52.23wt%的铌铁粉3kg。
将焊条进行焊接实验,其熔敷金属成分:C:0.033%、Mn:3.32%、Si:0.29%、S:0.0088%、P:0.006%、Cr:29.94%、Mo:0.37%、Cu:0.013%、Fe:8.16%、Co:0.0087%、N:0.026%、Al:0.062%、Ti:0.14%、Nb+Ta:1.79%、B:0.001%、Zr:0.0013%、Ni:55.79%、V:0.022%和W:0.005%,余量为不可避免的杂质;焊缝金属焊态室温力学性能:Rm=646Mpa、Rp0.2=406Mpa、A=43%、Z=48%;焊缝金属焊态350℃高温力学性能:Rm=523Mpa、Rp0.2=307Mpa、A=48%、Z=46.5%;焊态室温冲击KV8:109J;焊态弯曲性能、焊态晶间腐蚀性能、X射线检测合格。焊缝金属在620℃×40h热处理状态下室温力学性能:Rm=663Mpa、Rp0.2=408Mpa、A=42.5%、Z=51%;焊缝金属在620℃×40h热处理状态下350℃高温力学性能:Rm=546Mpa、Rp0.2=325.5Mpa、A=45%、Z=47.5%;热处理态室温冲击KV8:101J;热处理态弯曲性能、热处理及热处理+敏化状态下晶间腐蚀性能、X射线检测合格。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备用焊条,由焊芯和裹覆于焊芯表面的药皮组成,其特征在于:该焊芯为690镍基合金焊芯,该690镍基合金焊芯成分为C≤0.03wt%、Mn 3.0~4.5wt%、Si≤0.20wt%、Cr 29.0~32.0wt%、Fe 3.0~6.0wt%、Ti 0.5~1.0wt%、Al 0.3~0.6wt%、Co≤0.03wt%、Nb 1.5~2.2wt%、Cu≤0.10wt%、S≤0.005wt%和P≤0.020wt%,余量为Ni及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备用焊条,其特征在于:所述C 0.010%、Mn 4.00%、Si 0.04%、Cr 31.05%、Fe 3.97%、Ti0.53%、Al 0.48%、Co 0.009%、Nb 1.68%、Cu 0.004%、S 0.0027%和P 0.0014%,余量为Ni及不可避免的杂质。
3.根据权利要求1或2任一所述的压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备用焊条,其特征在于:所述药皮组成和含量为金红石粉6.5~12重量份、冰晶石粉3~8.5重量份、大理石粉6~10重量份、微碳铬铁粉3~5重量份、钛铁粉1~1.5重量份、还原铁粉2.5~4重量份、碳酸钡1~2重量份、海藻酸钠0.5~0.8重量份、纯碱0.1~0.2重量份、电解锰1~2重量份和铌铁粉2~3重量份。
4.根据权利要求3所述的压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备用焊条,其特征在于:所述金红石粉为12重量份、冰晶石粉为3重量份、大理石粉为10重量份、微碳铬铁粉为3重量份、钛铁粉为1.5重量份、还原铁粉为2.5重量份、碳酸钡为1重量份、海藻酸钠为0.5重量份、纯碱为0.2重量份、电解锰为2重量份、铌铁粉为2重量份;或
所述金红石粉为10重量份、冰晶石粉为6重量份、大理石粉为8重量份、微碳铬铁粉为4重量份、钛铁粉为1重量份、还原铁粉为4重量份、碳酸钡为1重量份、海藻酸钠为0.8重量份、纯碱为0.1重量份、电解锰为1重量份、铌铁粉为2重量份;或
所述金红石粉为6.5重量份、冰晶石粉为8.5重量份、大理石粉为6重量份、微碳铬铁粉为5重量份、钛铁粉为1.5重量份、还原铁粉为3重量份、碳酸钡为2重量份、海藻酸钠为0.8重量份、纯碱为0.2重量份、电解锰为1.2重量份、铌铁粉为3重量份。
5.根据权利要求3或4任一所述的压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备用焊条,其特征在于:所述金红石中TiO2含量≥91%,冰晶石中F含量≥54%、Al含量≥15%、Na含量≤29%,大理石中CaCO3含量≥96%,微碳铬铁中Cr含量65~70%,钛铁中Ti含量25~35%、Al含量≤8%,还原铁粉中Fe含量≥97%,碳酸钡中BaCO3含量≥98.5%,海藻酸钠中灰份20~30%、Na2O含量9.5~13.0%,纯碱中NaCl含量≤0.7%,电解锰中Mn含量≥99.5%,铌铁中Nb含量≥50%、Si含量≤2.5%、Al含量≤2.0%、FeO含量20~30%。
6.根据权利要求5所述的压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备用焊条,其特征在于:所述TiO2为95.58%,F为55.15%,CaCO3为96.79,Cr为65.34%,Ti为30.91%,Fe为97.68%,BaCO3为98.92%,Na2O为11.24%,NaCl为0.68%,Mn为99.55%,Nb为52.23%。
7.根据权利要求5所述的压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备用焊条,其特征在于:所述药皮重量为所述690镍基合金焊芯重量的30~40%。
8.一种权利要求1-6任一权利要求所述的压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备用焊条的制备方法,包括以下步骤:
①将上述粉料混合均匀;
②加入浓度为38°~41°的钾钠水玻璃混合均匀;
③送入压条机内将其包裹于焊芯上,再经80~110℃低温烘焙3小时、340~370℃高温烘焙1小时,即得压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备用焊条。
9.一种压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备的焊接方法,该焊接方法采用权利要求1-7任一所述的压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备用焊条焊接压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备。
10.一种权利要求1-7任一所述的压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备用焊条焊接的焊缝金属,其特征在于:该焊缝金属成分为:C 0.033%-0.035%、Mn3.32%-3.37%、Si 0.26%-0.29%、S 0.0086%-0.0088%、P 0.0032%-0.006%、Cr29.84%-29.94%、Mo 0.33%-0.37%、Cu 0.013%-、Fe 8.03%-8.16%、Co 0.0087%-0.0096%、N 0.026%-0.029%、Al 0.062%-0.083%、Ti 0.14%-0.18%、Nb+Ta 1.79%、B0.001%、Zr 0.0012%-0.0013%、Ni 55.79%-55.98%、V 0.022%-0.024%和W 0.005%,余量为不可避免的杂质;所述焊缝金属焊态室温力学性能为Rm=640-649Mpa、Rp0.2=401-408Mpa、A=40.5-48%、Z=40.5-52.5%,所述焊缝金属焊态350℃高温力学性能为Rm=523-540Mpa、Rp0.2=307-325Mpa、A=44.5-48.5%、Z=46-49%,所述焊缝金属在620℃×40h热处理状态下室温力学性能为Rm=663-678Mpa、Rp0.2=404-427Mpa、A=40-42.5%、Z=42-51%,所述焊缝金属在620℃×40h热处理状态下350℃高温力学性能为Rm=546-554Mpa、Rp0.2=325-333Mpa、A=41-46%、Z=40-47.5%,所述焊缝金属热处理态室温冲击KV898-101J,所述焊缝金属热处理态弯曲性能、热处理及热处理+敏化状态下晶间腐蚀性能、X射线检测合格,所述焊缝金属焊态室温冲击KV8105-109J,所述焊缝金属焊态弯曲性能、焊态晶间腐蚀性能、X射线检测合格。
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