核电站核岛主设备用焊接材料--吴祖乾
核电站核岛焊接工艺评定：反应堆压力容器接管与安全端异种材料焊接
核电站核岛焊接工艺评定：反应堆压力容器接管与安全端异种材料焊接1 反应堆压力容器接管与安全端焊接工艺说明1.1在电站反应堆压力容器、蒸汽发生器和稳压器的结构设计中，都有进、出水接管与安全端的焊接接头。
接管一般采用Mn-Mo-N型低合金高强度钢SA508Gr3Cl2钢制造，而安全端与反应堆冷却剂管道相连，均采用316L或304L奥氏体不锈钢制造。
1.2为确保这种异种钢接头具有良好的力学性能，避免在接头中出现危险性缺陷，故采用先在低合金钢接管端部堆焊8～10mm厚的镍基合金作为隔离层，经消除应力热处理后加工成焊接坡口,然后与不锈钢安全端用镍基合金焊材焊接，焊后不再进行热处理。
1.3在接管端部堆焊镍基合金隔离层可选用多种焊接方法，如手工焊条电弧堆焊，窄带极埋弧堆焊，加填充丝钨极氩弧堆焊。
堆焊时，为了控制堆焊层被稀释的程度，必须限制焊接热输入量，适当降低预热温度，防止热裂纹产生。
1.4目前国内外常用的镍基合金堆焊焊条有ENiCrFe-3和ENiCrFe-7，氩弧焊焊丝有ERNiCr-3和ERNiCrFe-7，埋弧焊焊带有EQNiCr-3和EQNCrFe-7。
一般选用的焊条直径为Φ3.2和Φ4 mm，焊丝直径为Φ0.9mm、Φ1.2mm和Φ1.6mm,焊带规格为30×0.5mm和60×0.5mm。
1.5接管与安全端的对接焊,根据不同的坡口形式，通常采用以下几种焊接工艺：a）手工氩弧焊加填充丝打底，再用焊条电弧焊焊接，该工艺能保证焊缝根部质量，不必去除焊根。
b）焊条电弧焊直接焊接，但焊缝根部质量较难保证，必须进行机械加工去除焊根。
c）先自动氩弧焊不加填充丝封底，然后自动氩弧焊加填充丝直接焊接。
采用此方法一般以工件固定进行横焊或全位置焊接。
1.6 接管与安全端对接焊同样采用镍基合金焊接材料,氩弧焊填充丝一般采用ERNiCr-3、ERNiCrFe-7，如Inconel 82、Inconel 52等，与隔离层堆焊材料类别相同。
大亚湾核电焊接常见金属材料
使用说明1．本材料表收集了大亚湾核电站安装阶段遇到的经过焊接施工的金属材料100多种，也是焊接维修中会经常遇到的材料，主要是管道、支架、阀门、法兰，以及管道配件，管接头等材料，并不包括许多制造厂预制的大设备材料或不需在现场安装时进行焊接的材料。
2．表中材料序号下标注的字母N、C、B或W分别表示该材料是在核岛安装（N）,常规岛安装（C）,BOP安装（B）,或是焊接工艺评定（W）中所遇到的材料。
3．ASTM标准往往同时采用英制和公制表示，标准号后面加“M”的为公制，本材料表没有把“M”完全标出，如（ASTM105M,ASTM181M）等，但在表中该材料的机械性能已同时列出了英制和公制两种表示数据。
4．在化学成份一栏中，如果原标准中有“产品化学成份分析”的，本表就采用产品化学成份；否则就引用“熔炼分析”（LADLE ANALYSIS）数据。
5．在材料标准中，除了本表摘录的三项机械性能指标之外，往往还有冲击，硬度，晶粒度，可焊性，水压试验等要求，有的还有高温或低温机械性能要求，本材料表为了简化，没有全部罗列。
标准中列出的机械性能往往是在最终热处理状态下的性能，碳钢一般在轧制或回火状态（NORMALIZED）,合金钢一般是在正火后回火状态，不锈钢则是在固态状态下的机械性能，更准确的状态要查原标准说明。
6．正因为以上多种性能要求的原因，表中列出的“近似牌号”只是从化学成分和基本的室温机械性能推测的，请使用者在选择代用材料时，注意材料的供货状态（加工，热处理状态），在重要场合还是应当作一下材料性能测试，或者查核一下原标准和设计要求也是十分必要的，希望本材料表只是作为进一步工作的索引，并不是作最后决定的依据。
7．因为时间仓促，本表上收集的数据有些是从手册上转抄来的，难免有错漏，请使用者帮助指正。
技术支持处规范控制科二OO七年七月整理D/AC306室焊接填充材料清单（2007.7整理）大亚湾核电站焊接施工中常见金属材料一览表技术支持处规范控制科二OO七年七月整理目录一、碳钢与碳锰钢类1.230-400M 铸钢NFA32-0512.E24-2 结构钢板NFA35-5013.E24-3 结构钢板NFA35-5014.E28-2 结构钢板NFA35-5015.E28-3 结构钢板NFA35-5016.E36-3 结构钢板NFA35-5017.E36-4 结构钢板NFA35-5018.E24-2 结构钢型材或棒NFA35-5019.E24-3 结构钢型材或棒NFA35-50110.E28-2 结构钢型材或棒NFA35-50111.E28-3 结构钢型材或棒NFA35-50112.E36-3 结构钢型材或棒NFA35-50113.E36-4 结构钢型材或棒NFA35-50114.XC-18 可渗碳结构钢棒NFA35-55115.20M5 结构钢棒NFA35-55216.A37（CP）锅炉及压力容器用钢板NFA36-20517.A42（CP）锅炉及压力容器用钢板NFA36-20518.A48（CP）锅炉及压力容器用钢板NFA36-20519.A52（CP）锅炉及压力容器用钢板NFA36-20520.TU37b 高温流体无缝管NFA49-21121.TU42b 高温流体无缝管NFA49-21122.TUE220A 平头热扎无缝管NFA49-112+某行业标准23.TUE250B 高温流体无缝管NFA49-211+某行业标准24.TU48b 高温流体无缝管NAA49-21125.TU37C 中温(≤350℃)无缝管NFA49-212高温(>350℃)无缝管NFA49-21326.TU42C 中温用无缝管NFA49-212高温用无缝管NFA49-21327.TU48C 高温用无缝管NFA49-21328.5LX52 焊接管或无缝管API(美国石油协会标准)29.5LB 焊接管或无缝管API30.A29-1018 棒材ASTMA2931.A105/A105M 锻件,管路用配件ASTMA105/A105M32.A106 Grade B 高温用无缝管ASTMA10633.A106 Grade C 高温用无缝管ASTMA10634.A181 Glass 60 管路用锻件ASTMA18135.A216 WCB 高温用可焊铸钢ASTMA21636.A216 WCC 高温用可焊铸钢ASTMA21637.A234 WPB 管路配件,管接头ASTMA23438.A234 WPC 管路配件,管接头ASTMA23439.A285 GR.C 低中强度压力容器钢板ASTMA28540.A350LF2 有冲击韧性要求的锻件ASTMA35041.A515GR.60 中高温压力容器钢板ASTMA51542.A516 GR.60 中低温压力容器用板ASTMA51643.A516 GR.70 中低温压力容器用板ASTMA51644.070M20 锻钢BS 97045.151-430B 压力容器钢板BS1501 Pt.146.161-430A 压力容器钢板BS1501 Pt.147.161-430B 压力容器钢板BS1501 Pt.148.P.S.35/091 压力容器钢板BS1501 Pt.1+P.S.35/091(GEC)49.223-490B 压力容器钢板BS1501 Pt.150.221-430 承压锻件BS150351.P.S.35/092 承压锻件BS1503+P.S.35/092(GEC)52.221-490 承压锻件BS150353.223-490/223GR.32 承压锻件BS1503(1980)/(1969)54.P.S.35/096 可焊结构钢棒材P.S.35/096(GEC)55.161 GR.430A 承压铸钢BS 150456.161 GR.480 承压铸钢BS 150457.ERW GR.410 电阻焊或感应焊承压管BS360158.HFS-410 热精整承压无缝管BS360159.HFS-430 热精整高温承压无缝管BS3602 Pt.160.HFS-410 热精整高温承压无缝管BS3602 Pt.161.490Nb/500Nb 高温承压管BS3602 Pt.1(1978/1987)62.410 高温承压埋弧焊管BS3602 Pt.263.460 高温承压埋弧焊管BS3602 Pt.264.43A (GR. 43A) 可焊性结构钢板BS436065.GR.43C 可焊性结构钢板BS436066.GR. 43C 可焊性结构钢型材,棒BS436067.St. 37.3 棒,厚板DIN 1710068.St. 45.8 管DIN1717569.St. 52 管材DIN162970.GS-C25 铸钢DIN1724571.HII 厚板DIN1715572.16MnR 压力容器用钢板GB6654-8673.20 低中压锅炉无缝管GB3087-8274.20g 高压锅炉无缝管GB5310-8575.A3 型钢,板GB700-65二、不锈钢类1. Z2CN18.10 1,2,3级设备管RCCM-M33042. Z5CN18.10 1,2,3级设备管RCCM-M33043. Z2CND17.12 1,2,3级设备管RCCM-M33044. Z5CND17.12 1,2,3级设备管RCCM-M33045. Z3CN20.09M 铸钢RCCM-M3403,3404,34056. F304L 高温用锻件ASTMA1827. F316L 高温用锻件ASTMA1828. F321 高温用锻件ASTMA1829. 304L 承压钢板ASTMA24010. 405 承压钢板ASTMA24011. TP316 一般用途管ASTMA26912. TP304L 焊接管或无缝管ASTMA31213. TP304 焊接管或无缝管ASTMA31214. TP316L 焊接管或无缝管ASTMA31215. TP316 焊接管或无缝管ASTMA31216. TP321 焊接管或无缝管ASTMA31217. TP347 焊接管或无缝管ASTMA31218. 304L 锻造用棒ASTMA31419. CF8 承压件用铸钢ASTMA35120. CF8M 承压件用铸钢ASTMA35121. CR321 锻造管接头ASTMA40322. WP321 锻造管接头ASTMA40323. CR304L 锻造管接头ASTMA40324. WP304L 锻造管接头ASTMA40325. 316S13/316S16 锻钢BS970(1983)/(1970/72)26. 321S12 承压钢板BS1501 Pt.327. 321S31 型材,棒BS150228. 321S31(321S40) 承压锻件BS150329. 304S11 承压锻件BS150330. 1Cr18Ni9Ti 无缝管GB2270-80,GB1220-7531. X10CrNiTi18.9 板,棒,管,锻件DIN 17440三、合金钢类1. F11 Class 1 高温法兰,管接头等ASTMA1822. F11 Class 2 高温法兰,管接头等ASTMA1823. F11 Class 3 高温法兰,管接头等ASTMA1824. F22 Class 1 高温法兰,管接头等ASTMA1825. F22 Class 3 高温法兰,管接头等ASTMA1826. WC9 高温承压铸钢ASTMA2177. P11,WP11，Class1 中高温管道配件ASTMA2348. WP11,Class2 中高温管道配件ASTMA2349. WP11,Class3 中高温管道配件ASTMA23410. WP22,Class1 中高温管道配件ASTMA23411. WP22,Class3 中高温管道配件ASTMA23412. P11 高温用无缝管ASTMA33513. P22 高温用无缝管ASTMA33514. GR.11 Class 1 承压钢板ASTMA38715. GR.11 Class 2 承压钢板ASTMA38716. GR.12 Class 1 承压钢板ASTMA38717. GR.22 Class 1 承压钢板ASTMA38718. GR.22 Class 2 承压钢板ASTMA38719. 620 GR.31 压力容器钢板BS1501 Pt.220. 621 压力容器钢板BS1501 Pt.221. 620-440 压力容器用型材,棒BS150222. 621-460 承压锻件BS150323. 622-560 承压锻件BS150324. P.S. 30/436 承压锻件BS1503+P.S.30/436(GEC)25. GS-22M04 铸钢DIN1724526. 10CrMo910 管材DIN1717527. 15Mo3 管材DIN1717528. 13CrMo44 厚板DIN1715529. 22CrMo44 高温用结构钢DIN1717530. 15NiCuMoNb5 板,锻件DIN,材料号Nb.1.636831. 15CrMo 高压锅炉无缝管GB5310-8532. 18MnD5 压力容器支撑构件钢板RCCM-M2125四、镍基合金和铝1. NC15Fe 1,2级设备锻,轧件,热轧板RCCM-M4102/M41032. 铝3级铝母线GB1196-83GB5585.3-85大亚湾核电站焊接施工中常见金属材料—览表一、碳钢与碳锰钢类大亚湾核电站焊接施工中常见金属材料—览表大亚湾核电站焊接施工中常见金属材料—览表大亚湾核电站焊接施工中常见金属材料—览表。
核电站设备主要金属材料
1.核岛用金属材料概述不同堆型，其结构和用途虽有所不同，但在实现核裂变反应和可控制的过程是相同的，都需要燃料元件、堆内构件、控制棒、反射层、冷却剂和慢化剂（快堆除外）以及包容他们的压力容器或压力管道等，因而需要各种各样的材料来制作相关部件，以实现核能向热能、热能向电能的安全、高效率的转化。
按照相关设备部件服役工况或使用功能的不同，核电设备可分为核一级、核二级、核三级和非核级。
有核级要求的设备，一般即称其所用材料为核电关键材料。
核电常用的关键材料大体可分为碳钢、不锈钢和特殊合金；若进一步细分，则有碳（锰）钢、低合金钢、不锈钢、锆合金、钛铝合金和镍基合金等，按品种则有铸锻件、板、管、圆钢、焊材等等。
核反应堆的发展，从一开始就包括了材料的开发与优化，材料的发展决定了其发展情况。
因为核电具有新的热传导条件及特殊的环境条件，如辐照或冷却剂腐蚀等，要求所用材料必须能适合于这些应用条件；强调材料的另一个原因，是核电站系统比常规电站有更高的安全要求。
由于我国目前主要是建造第二代成熟的1000MW压水堆核电站、通过技术引进并吸收国外先进技术以发展先进的第三代1000MW级压水堆核电站。
因此，本讲义以压水堆核电站为例，对其不同设备的用材做一简单介绍。
在压水堆核岛中，主要设备除反应堆及压力容器外，还有蒸汽发生器、冷却剂主泵机组、稳压器及主管道等。
由于这些部件在核岛内的位置、作用和工况不同，故材料的使用要求和环境条件也不尽相同，不同程度地存在辐照或酸腐蚀等；不仅要考虑常规的一些要求（如强度、韧性、焊接性能和冷热加工性能），而且须考虑辐照带来的组织、性能、尺寸等变化，如晶间腐蚀，应力腐蚀和低应力脆断、以及材料间的相容性、与介质的相容性，以及经济可行性等。
为便于从它们的服役特点中理解每个部件的功能、选择依据，下面将压水反应堆核岛内重要金属部件的工况、要求以及他们的所用材料体系简述如下。
1.1压水堆零/部件用金属材料1.1.1包壳材料包壳，是指装载燃料芯体的密封外壳。
核反应堆主设备接管异种金属接头的焊接
核反应堆主设备接管异种金属接头的焊接作者：王鹏春来源：《经济技术协作信息》 2018年第15期众所周知，核电技术已经历了“四代”发展，可知在一回路中的反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器、堆芯补水箱、主泵泵壳等主设备中均存在Mn-Mo-Ni 低合金钢材质接管与Cr-Ni 或Cr-Ni-Mo 奥氏体不锈钢材质的冷却剂主管道异种钢接头。
这种接头目的在于解决现场安装时的异种金属焊接难点及预热困难，例如，目前我公司制造的CPR1000、AP1000、CAP1400、华龙一号、高温气冷堆、小堆等均存在此种接头。
一回路一般在高温度、压力交变复杂应力作用环境下使用，所以该接头必须具备高塑性、高韧性、高的耐腐蚀性、高的断裂韧性及抗疲劳性能，才能保证压力边界安全，因此核岛主设备异种钢安全端焊缝的焊接显得至关重要。
一、低合金钢与不锈钢焊接时存在的不良现象及解决措施低合金钢和不锈钢属于异种钢连接，焊接过程会存在如下风险：（1）母材稀释填充材料，成分、组织变化复杂，导致焊缝性能不均匀；（2）易形成有害脆性过渡层（稀释）；（3）C扩散；（4）焊接应力危害；（5）焊后热处理温度区间可能对不锈钢焊缝产生不利等。
这些不良现象的存在给二者连接接头的后续使用埋下隐患，为了降低风险，目前通过采用预堆边焊的方法完成焊接。
二、安全端接头结构设计目前我公司主要有两种形式安全端接头结构：（1）接管+ 不锈钢隔离层+不锈钢焊缝+安全端，（2）接管+ 镍基隔离层+镍基焊缝+安全端。
其焊缝接头形式分为对接或插接，坡口形式为X、V 或U 型，坡口深浅、宽窄，根部间隙、钝边、直边、R 角等坡口尺寸，焊缝径向、轴向收缩量均根据本公司焊接经验及技术条件而确定，并征得上游设计同意，一般均需内壁清根，外壁留加工余量，但部分安全端焊缝由于结构尺寸限制，不易内壁清根，留量主要是为了避免焊接变形导致的尺寸精度不合，清根目的在于保障根部焊缝质量，图1为我公司目前产品普遍在用的窄间隙镍基焊缝接头结构。
AP1000核电站主设备支撑焊接施工质量控制
AP1000核电站主设备支撑焊接施工质量控制郝建;蔡磊;杨佳奇【摘要】AP1000核电站是先进的三代核电,主设备核一级支撑运行环境辐射性强,动载荷和冲击载荷频繁,工况恶劣,支撑安装焊接质量要求很高.焊接质量控制特点是:技术准备的前瞻性和严格执行工艺规程参数和工艺试验模拟验证的技术工艺措施.必须采取一定的工艺措施,通过模拟试验验证有效后,再用于实际产品的安装焊接.结合现场实际施工情况,对AP1000主设备支撑安装焊接过程质量控制进行阐述,有助于后续项目的焊接施工质量控制.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2015(045)008【总页数】5页(P15-19)【关键词】AP1000核电站主设备支撑;前瞻性;焊接质量控制【作者】郝建;蔡磊;杨佳奇【作者单位】国核工程有限公司三门SPMO,浙江三门317109;国核工程有限公司三门SPMO,浙江三门317109;国核工程有限公司三门SPMO,浙江三门317109【正文语种】中文【中图分类】TG40AP1000核电站反应堆冷却剂系统设备支撑即主设备支撑，设计施工依据ASMEⅢ卷NF分卷，设计等级划分为安全1级、抗震1级、质保A级。
所有支撑组件都要在地震或事故工况下，保证建筑温度在可接受的范围内，除了蒸汽发生器（SG）支撑阻尼器之外，其他部件不需要周期性维护，整个支撑系统强度要提供管道设备的可靠性分析，并能经受各种工况考验，运行工况有A，B，C，D四个工况（正常、偏离正常工况、危急工况、事故工况）。
支撑冷却是通过房间通风来保证。
主设备支撑安装涉及焊接作业的主要包括蒸汽发生器（SG）支撑和稳压器（PRZ）支撑。
SG和PRZ垂直支撑为厂家整体供货，现场安装型式是螺栓连接。
横向水平支撑（简称支撑）拉耳或托架安装是采用焊接接头与结构模块墙体或预埋牛腿相连接。
SG横向水平支撑分为1个下部支撑、2个中部支撑、2个上部支撑；PRZ横向水平支撑分为8个下部支撑、4个上部支撑，如图1～图3所示。
压水堆核电站核岛主设备焊接制造工艺及窄间隙焊接技术
压水堆核电站核岛主设备焊接制造工艺及窄间隙焊接技术下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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核电站设备主要金属材料
1.核岛用金属材料概述不同堆型，其结构和用途虽有所不同，但在实现核裂变反应和可控制的过程是相同的，都需要燃料元件、堆内构件、控制棒、反射层、冷却剂和慢化剂（快堆除外）以及包容他们的压力容器或压力管道等，因而需要各种各样的材料来制作相关部件，以实现核能向热能、热能向电能的安全、高效率的转化。
按照相关设备部件服役工况或使用功能的不同，核电设备可分为核一级、核二级、核三级和非核级。
有核级要求的设备，一般即称其所用材料为核电关键材料。
核电常用的关键材料大体可分为碳钢、不锈钢和特殊合金；若进一步细分，则有碳（锰）钢、低合金钢、不锈钢、锆合金、钛铝合金和镍基合金等，按品种则有铸锻件、板、管、圆钢、焊材等等。
核反应堆的发展，从一开始就包括了材料的开发与优化，材料的发展决定了其发展情况。
因为核电具有新的热传导条件及特殊的环境条件，如辐照或冷却剂腐蚀等，要求所用材料必须能适合于这些应用条件；强调材料的另一个原因，是核电站系统比常规电站有更高的安全要求。
由于我国目前主要是建造第二代成熟的1000MW压水堆核电站、通过技术引进并吸收国外先进技术以发展先进的第三代1000MW级压水堆核电站。
因此，本讲义以压水堆核电站为例，对其不同设备的用材做一简单介绍。
在压水堆核岛中，主要设备除反应堆及压力容器外，还有蒸汽发生器、冷却剂主泵机组、稳压器及主管道等。
由于这些部件在核岛内的位置、作用和工况不同，故材料的使用要求和环境条件也不尽相同，不同程度地存在辐照或酸腐蚀等；不仅要考虑常规的一些要求（如强度、韧性、焊接性能和冷热加工性能），而且须考虑辐照带来的组织、性能、尺寸等变化，如晶间腐蚀，应力腐蚀和低应力脆断、以及材料间的相容性、与介质的相容性，以及经济可行性等。
为便于从它们的服役特点中理解每个部件的功能、选择依据，下面将压水反应堆核岛内重要金属部件的工况、要求以及他们的所用材料体系简述如下。
1.1压水堆零/部件用金属材料1.1.1包壳材料包壳，是指装载燃料芯体的密封外壳。
田湾核电站3、4号机组国产化设备材料与俄方材料焊接相容性研究
田湾核电站3、4号机组国产化设备材料与俄方材料焊接相容性研究韩洪佳【摘要】本文介绍了中俄合作项目田湾核电站3、4号机组国产化设备材料与俄罗斯设备材料焊接相容性研究课题的由来、方案的制订、研究过程、试验验证以及研究成果.该课题针对由俄罗斯供货的设备材料和国产化设备材料之间的焊接相容性进行了分析研究,并通过试验进行了验证.分析研究和试验结果证明了俄罗斯供货的设备材料和国产化设备材料之间的焊接是可行的、可靠的,焊缝性能满足相关标准要求.【期刊名称】《产业与科技论坛》【年(卷),期】2018(017)002【总页数】3页(P41-43)【关键词】田湾3、4号机组;国产化设备材料;焊接相容性【作者】韩洪佳【作者单位】江苏核电有限公司【正文语种】中文一、引言田湾核电站3、4号机组以田湾核电站1、2号机组为“参考电站”，核岛继续采用俄罗斯设计制造的VVER型反应堆装置。
常规岛采用由国内设计和制造的半转速汽轮发电机组。
为了降低工程造价，田湾3、4号机组项目俄方为核岛的总设计方，俄方仅承担核岛内反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器和主泵等大型关键设备的供货。
大部分核岛核二、三级容器、泵、阀等辅助设备由中方供货。
核岛国产化设备供货要求设备设计制造时使用俄罗斯标准、中国标准或IAEA许可的国际标准，但不得低于俄罗斯标准。
国产化设备大多使用RCC或ASME标准进行设计选材。
因此在中俄设备、管道材料之间存在标准体系不同的材料之间的焊接。
鉴于上述情况，本文为了证明材料之间的焊接相容性与可靠性，开展了中俄设备管道材料焊接相容性分析研究工作。
二、试验方案的制订(一)试验母材牌号和管道规格的选择。
根据参考电站管道焊接数据包中的工艺评定数量以及设备所使用的俄方和国产化设备材料类别，从焊接性考虑，俄方材料选择08X18H10T作为不锈钢材料代表，20和16ГС作为碳钢材料的代表；中方材料选择00Cr19Ni10(304L)作为不锈钢材料代表，P280GH作为碳钢的材料代表。
核级主设备焊接技术分析柴贤明
核级主设备焊接技术分析柴贤明发布时间：2021-08-30T05:30:04.397Z 来源：《中国科技人才》2021年第13期作者：柴贤明[导读] 核级主设备在应用的过程中，需要承受高温和高压，因此对设备的应用质量和安全性能存在较高的要求。
中国核工业二三建设有限公司 355100摘要：核级主设备在应用的过程中，需要承受高温和高压，因此对设备的应用质量和安全性能存在较高的要求。
在进行设备生产和制造的过程中，焊接作业是非常重要的一项建设内容，因此要对这个环节进行重点管理，才能保证生产出来的设备能够具备更加优越的性能，在使用的过程中，能够发挥更大的作用。
在进行设备生产时，要选用更加优秀的焊接人员，还要对焊接技术的应用情况进行全面的管理，才能充分发挥焊接技术的应用效果。
本文就核级主设备焊接技术进行相关的分析和探讨。
关键词：核级主设备；焊接；技术；分析探讨在进行核电反应堆系统建设的过程中，主设备主要包含了蒸汽发生器和主泵等结构。
这种设备的运行环境比较恶劣，因此必须做好设备的生产管理，才能提高设备的应用安全性。
在进行设备生产和制造时，焊接属于最基本的制造手段。
在对其进行焊接处理的过程中，焊缝和热影响区都经历了比较复杂的热循环和冶金过程，焊缝的质量会受到操作人员和材料以及焊接工艺的影响。
因此在对焊缝进行处理的过程中，需要根据焊缝类型制定针对性的解决措施，才能对其进行全面的解决，避免对设备的应用产生不良影响[1]。
一、核级主设备焊接技术应用要点（一）焊缝类型及焊接方法我国核电行业在发展的过程中，已经对现有的核电堆型进行了更新和换代。
在进行核电技术应用的过程中，机组的建设数量正在不断的增加，核电行业的发展水平也在不断的提高。
但主设备的内部结构和焊缝类型并没有发生较大的改变，例如华龙1号主设备的主要焊缝类型和焊接方法，在发展的过程中并没有发生明显的改变。
核电主设备的焊缝和堆焊层的类型比较多，主要存在同种金属密封焊和异种金属对接焊等类型。
国内外核电焊接材料
国内外核电焊接材料
核电焊接材料指的是在核电站建设、维护和改造过程中用于焊接的材料。
国内外核电焊接材料主要包括以下几种类型：
1. 不锈钢焊接材料：不锈钢在核电站中被广泛应用，用于各种设备和管道的焊接。
不锈钢焊接材料需要具备高温耐腐蚀性、高强度和良好的焊接性能。
2. 碳钢焊接材料：碳钢也是核电站中常用的材料，用于制造核反应堆压力容器、管道和其他构件。
碳钢焊接材料需要具备高强度、良好的韧性和耐腐蚀性。
3. 镍合金焊接材料：镍合金在核电站中用于制造高温部件、耐腐蚀设备和特殊环境下的部件。
镍合金焊接材料需要具备高温强度、高耐腐蚀性和良好的焊接性能。
4. 铝合金焊接材料：铝合金在核电站中用于一些轻型设备和结构。
铝合金焊接材料需要具备良好的焊接性能、高强度和耐腐蚀性。
5. 钛合金焊接材料：钛合金在核电站中用于一些高温和耐腐蚀的部件。
钛合金焊接材料需要具备高强度、良好的高温性能和耐腐蚀性。
这些核电焊接材料在国内外都有生产和供应，包括一些大型钢铁、化工材料公司以及专门生产焊接材料的企业。
国内外的焊
接材料生产商通过符合相关标准和规范，提供符合核电工程质量要求的产品。
核电专用钢20MnD5化学成分分析和20MnD5力学性能分析
二、20MnD5核电钢化学成分：
材质
C
Si
Mn
P
S
Mo
Ni
Cu
Cr
V
20MnD5
0.23
0.15-0.30
1.11-1.59
0.008
0.005
0.43-0.62
0.37-0.73
0.20
0.25
0.03
三、20MnD5核电钢力学性能
材质
Rp0.2/MPa
Rm5
450
620-790
20
35
四、20MND5钢板的交货状态：以正火状态交货。
五、20MND5表面质量要求：
1、钢板表面不允许存在有裂纹、气泡、结疤、折叠、夹杂和分层等缺陷。对切割成最终交货尺寸的钢板，应对钢板的侧面进行100%目视检验，以保证没有分层缺陷。
2、如有上述表面缺陷，允许清理，清理深度从钢板实际尺寸算起，不得超过钢板厚度公差之半，并保证钢板的最小厚度。缺陷清理处应平滑过渡。
3、其它缺陷允许存在，但其深度从钢板实际尺寸算起，不得超过钢板厚度公差之半，并保证缺陷处厚度不超过钢板允许最小厚度。
4、对钢板不得进行焊补
六、20MnD5主要用于制作核电工程中蒸发器、稳压器、压力容器及封头、支撑构件，目前，国内几乎全部依赖进口，价格昂贵，且交货期较长。舞阳钢铁有限公司在2010年结合工程同板相继开发出调制交货50-140mm厚度16MND5\18MND5钢板及SA533GRBCL2封头板
核电站设备用主要金属材料落锤试验中焊接材料及焊接工艺的确定
摘要 ： 介绍 了落锤试 验国内外标准 中对焊接材料及焊接 工艺 的不同规定 ， 在实 际试验 中根 据采用 的标 准选 取合适的焊材和工艺 ， 对获得准确的试验结果有很好 的指导作用。
核 电站 主要 设备 ， 例 如核 岛部 分 的压力 容器 、
标 准和具 体 考核 指标 要求 。根 据设计 所 依据 的规 范， 一般 都是 选择 以上 三种 标准 中的一种 或两 种 。
对 于锻 件和 钢板 的参 考无 塑性 转变 温度 一般 规定 是 不 大 于 一１ ５ ℃（ 国标 或 Ａ Ｓ Ｍ Ｅ） 或 一１ ２ ℃ （ Ｒ Ｃ Ｃ － Ｍ） 。对于试 验 不 能 满 足技 术 要求 的材 料 ，
本相同。
为了使设备满足技术要求 ， 除了制造厂制订
并严 格执 行 合理 的工 艺 外 ， 在 按 标 准进 行 的试 验 中还有 一些 特殊 规 定 需 要 注 意采 用 ， 这样 能更 好 的提高 试验 成功率 。
１ 标 准 中关于 焊道 焊接 焊材 和工 艺的 规定
Ｎｏ． １ Ｍａ ｒ ｃ ｈ ２ ０１ ３
《 中 国重型装备》 Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ａ Ｈ Ｅ Ａ Ｖ Ｙ Ｅ Ｑ Ｕ Ｉ Ｐ ＭＥ Ｎ Ｔ
核 电 站 设 备 用 主 要 金 属 材 料 落 锤 试 验 中 焊 接 材 料 及 焊 接 工 艺 的 确 定
陈增 芳 郭 平 汪 垠
蒸 汽发 生器 、 稳 压 器 和 主管 道 等 主 要 承 压设 备 的
壳体部分 ， 是由核级锻件或钢板组焊而成 ， 在使用 中要承 受 高温 高压 。 因此 ， 对锻 件 求都 很高 ， 另外 ， 一 般还
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四、主设备焊接用焊接材料
1．低合金钢药皮焊条，埋弧焊焊丝和焊剂。 2．不锈钢药皮焊条，埋弧焊带和焊剂，气保护焊用
焊丝。 3．镍基合金药皮焊条，埋弧焊焊带（焊丝）和焊剂，
气保护焊用焊丝。
4．钴基合金焊材。
五、低合金钢焊接材料
低合金钢焊接材料主要用于核反应堆压力容 器、蒸汽发生器和稳压器等承压设备的焊接。反 应堆压力容器一般由Mn-Ni-Mo钢（A508Gr.3）锻 件焊接而成。还需承受强烈的中子辐照，使壳体 和焊缝遭受严重损伤。对核容器的焊缝金属除要 求其常规性能达到产品技术条件外，还要求其特 殊性能亦能满足设计所规定的要求，如无塑料性 转变温度，辐照敏感性，低周疲劳性能和断裂韧 性等。
3．反应堆堆内构件吊兰、导向筒等部件用304、347等不锈 钢锻件和板材。
4．蒸汽发生器传热管用Inconel 690镍基合金。
5．主蒸汽管道用304 、316 等不锈钢大直径无缝管。
三、主设备焊接方法
1．核容器主焊缝采用药皮焊接打底、窄间隙埋弧焊填充盖 面的焊接工艺。
2．所有与一回路水接触的反应堆压力容器和蒸发器下封头 等均采用不锈钢焊带（焊丝）进行表面埋焊弧堆。
十一、镍基合金焊接材料
镍基合金及其焊接材料在核岛主设备中应用甚广。核反应 堆压力容器的驱动管座、各种测量的管座以及各种支承块 等均采用Inconel 600或Inconel 690制造。蒸发器传热管 大多采用镍基合金制造如Inconel 690等。镍基合金堆焊也 是在核岛主设备中采用较多的一种工艺，如蒸发器管板、 反应堆压力容器顶盖管座段，接管安全段预堆边等。
3．核容器接管端面采用镍基合金埋弧焊或焊条堆焊，并用 镍基合金焊丝与不锈钢安全端进行熔化极气体保护焊。
4．堆内构件不锈钢吊兰筒体等采用不锈钢焊丝进行钨极氩 弧焊或热丝钨极氩弧焊。
5．蒸汽发生器管板采用镍基合金Inconel 690焊带（焊丝） 进行埋焊弧堆。
6．蒸汽发生器管子-管板焊接采用加镍基合金填充丝钨极氩 弧焊。
八、不锈钢焊接材料
不锈钢焊接材料包括焊接用和堆焊用二种不锈钢焊接 材料。焊接用不锈钢焊接材料主要用于堆内构件、吊 兰筒体和主管道等设备的焊接，而堆焊用不锈钢焊接 材料主要用于与一回路介质接触的低合金钢容器的表 面堆焊。除焊条焊丝外，用于堆焊的还有不锈钢焊带。 不锈钢焊接和堆焊材料的试验项目包括化学分析、力 学性能与铁素体含量测定和抗晶间腐蚀性能等。
压水堆核电站核岛主设备用焊接材料
上海发电设备成套设计研究院 吴祖乾
一 .核岛主设备 反应堆压力容器 堆内构件 蒸汽发生器 稳压器 主泵 主管道
二、主设备用材料
1．反应堆压力容器、蒸汽发生器和稳压器等筒体、封头及蒸 汽发生器管板等用A508Gr.3Cl.1低合金钢锻件。
2.控制棒驱动机构管座以及各种测量装置管座等用 Inconel Alloy 600镍基合金。
法国RCC-M列出了奥氏体-铁素体不锈钢用手工电弧焊药皮焊条卡片， 符合ASME/AWS A5.4和法国NFA81343标准。熔敷金属的化学成分 和铁素体含量基本上同ASME/AWS标准。
我国GB/T983“不锈钢焊条标准”基本上采用美国国家标准，两种标 准可以当量使用，只是在伸长率的要求上有些差别。
六、低合金钢药皮焊条
低合金钢药皮焊条采用美国ASME/AWS A5.5“低合金 钢药皮焊条标准”。标准中列出与Mn-Ni-Mo钢相关的两 种焊条，即E8018-G和E9018-G，但标准对这两种焊条的 熔敷金属未提出具体的成分要求。
焊缝金属在620OC±15 OC焊后热处理状态下的力学 性能要求如下：
十、焊接和堆焊用不锈钢焊丝（焊带）
不锈钢焊丝（焊带）采用ASME/AWS A5.9“不锈钢光 焊丝和填充丝标准”中有下列用于核设备焊接和堆焊用 不锈钢焊丝类别，即ER308L、ER309L、ER316L和 ER347等。标准没有规定焊丝使用范围，即焊丝不仅 可以用于埋弧焊，也可用于气体保护焊。
法国RCC-M标准列出了奥氏体-铁素体不锈钢用埋 弧焊丝、焊带和焊剂卡片，符合美国ASME/AWS A5.9 和法国NFA 81318和NFA35583标准，牌号有308L、 309L和316L。
九、焊接和堆焊用不锈钢焊条
不锈钢焊条采用ASME/AWS A5.4“手工电弧焊用不锈钢焊条标准”。 用于核设备焊接和耐蚀层堆焊的焊条主要有E308L-XX、E309L-XX、 E316L-XX和E347-XX等。
除力学性能外，焊缝金属还必须满足抗晶间腐蚀性能要求，其中 铁素体含量一般要求在5%~12%之间。
注：加上字母“N”（核级）作为后缀的是供选用的附加代码，如EF3N，对某些元素的含量限制如下： P≤0.012%，V≤0.05%.，Cu≤0.08%。
注：1.EXX指EF1、EF2或EF3，XX指F1、F2或F3 2.带“N”（核级）后缀的焊缝金属在室温下应至少有120J的夏比V形缺口冲击能量水平。
法国RCC-M S册焊接列出了埋弧焊用Mn-Ni-Mo低合金钢 焊丝和焊剂卡片，符合美国ASME/AWS A5.23标准。
我国GB/T12470-2003“埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂标准” 基本上采用了美国ASME/AWS的型号和分类方法，其中 也没有直接用于核容器的Mn-Ni-Mo型低合金钢焊丝和焊 剂组合类别。但我国曾为600MW核岛主设备研制成 H10Mn2NiMoA焊丝和SJ601J烧结焊剂。焊缝金属各项性 能包括冲击性能、落锤实验、接头弯曲、辐照脆化、断裂 韧性和低循环疲劳试验等均符合设计指标要求。
法国RCC-M第Ⅳ卷核设备建造规范与S册“焊接”（2000 版）列出了Mn-Ni-Mo低合金钢药皮焊条的名称、熔敷金 属化学成分，以及焊缝金属在热处理状态下的拉伸性能和 冲击韧性，焊条符号美国AWS A5.5标准。
熔敷金属的化学成分：
七、低合金钢埋弧焊焊丝和焊剂
低合金钢埋弧焊焊丝和焊剂采用美国ASME/AWS A5.23“埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂标准”。标准中未列 出可直接用于核容器的Mn-Ni-Mo低合金钢焊丝或焊丝— 焊剂组合类别，但与此相关的有EF1、EF2和EF3等类别， 这些焊丝和焊缝金属的化学成分要求如下：