不锈钢堆焊层稀释率对核电接管安全端试环焊接接头组织和力学性能的影响

张茂龙^1,2，鲁艳红¹，陈胜虎³，戎利建³，陆皓²

1. 上海电气核电设备有限公司2. 上海交通大学材料科学与工程学院3. 中国科学院金属研究所中国科学院核用材料与安全评价重点实验室

摘 要：利用OM、SEM、XRD、EPMA和EBSD等手段,分析了2种堆焊工艺制备核电接管安全端试环中309L堆焊层的微观组织及其对焊接接头力学性能的影响。结果表明,不同堆焊工艺制备试环的309L堆焊层组织均为奥氏体和马氏体,但堆焊稀释率决定了马氏体的形态和数量。较低的堆焊稀释率下,堆焊层组织为奥氏体和板条马氏体,而较高的堆焊稀释率会显著提高板条马氏体的数量,当稀释率超过某一临界值后,促进针状马氏体的形成。堆焊稀释率直接影响试环接头的力学性能,较高的堆焊稀释率下,接头经180°侧弯后出现309L堆焊层引起的开裂现象,同时拉伸强度和延伸率显著降低。变形过程中,高的堆焊稀释率下309L堆焊层中形成的针状马氏体与奥氏体之间变形不协调,进而在界面处产生应力集中,易诱发裂纹,导致309L堆焊层成为优先开裂位置,是造成接头力学性能下降的主要原因。

关键词：堆焊;稀释率;微观组织;力学性能;开裂机理;