核电设备不锈钢堆焊层铁素体含量研究及影响因素

"本文主要探讨了核电设备不锈钢堆焊层中铁素体含量的测量方法与影响因素。通过实验研究，作者对比了化学分析法和磁性法在测量堆焊层铁素体含量上的差异，并分析了焊接工艺参数（如道间温度、焊接电流）以及焊后热处理对铁素体含量的影响。研究发现，提高道间温度和焊接电流会导致铁素体含量减少，而焊后热处理会进一步降低铁素体含量，尤其是随着热处理温度的升高和时间的延长。文章指出，适量的铁素体可以防止和降低焊接热裂纹，提高抗晶间腐蚀性能，但过量的铁素体可能导致材料脆化。" 在核电设备制造中，尤其是在反应堆主设备的制造过程中，常常采用在低合金钢上堆焊奥氏体不锈钢的方式来增强其耐蚀性。其中，309L+308L奥氏体不锈钢是常用的堆焊材料。然而，焊接过程可能导致焊缝中形成铁素体，过多或过少的铁素体含量都会对设备的性能产生影响。焊接热裂纹和晶间腐蚀是奥氏体不锈钢堆焊时常见的问题，而铁素体的存在可以改善这些问题，因为它能形成双相组织，提高焊缝的抗裂性和耐腐蚀性。 文章首先指出，测量铁素体含量的常见方法有两种：化学分析法和磁性法。这两种方法得出的结果可能存在一定的差异，需要通过试验来探究其原因。试验采用3种不同的焊接方法在16MND5低合金钢上堆焊309L+308L，通过改变焊接工艺参数，如道间温度和焊接电流，研究它们对铁素体含量的影响。结果显示，提高这些参数会降低铁素体含量。 此外，焊后热处理对铁素体含量也有显著影响。热处理可以改变焊缝的微观结构，降低铁素体含量。热处理温度的提高和时间的延长将进一步减少铁素体，但过度减少可能会导致焊缝脆化，因为铁素体在一定程度上有助于抵抗高温下的σ相析出，从而保持材料的韧性。 对于核电设备的不锈钢堆焊层，理解并控制铁素体含量至关重要。焊接工艺参数和焊后热处理的优化是调整铁素体含量的关键，以确保设备既具有良好的抗裂性又具备足够的耐腐蚀性。这一研究对于提升核电设备的制造质量和安全性提供了理论依据和技术支持。