12Cr13与304L异种不锈钢焊接工艺研究

邹小平; 沈天阔; 乐学来; 郭宝超

doi:10.7512/j.issn.1001-2303.2022.03.07

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专辑

12Cr13与304L异种不锈钢焊接工艺研究
Welding Process of 12Cr13 and 304L Dissimilar Stainless Steel
2022年52卷第3期页码：53-58
收稿：2021-09-27，

修回：2022-02-23，

纸质出版：2022-03-30
DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.03.07
稿件说明：

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邹小平，沈天阔，乐学来，等.12Cr13与304L异种不锈钢焊接工艺研究［J］.电焊机，2022，52（3）：53-58. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.03.07.

ZOU Xiaoping, SHEN Tiankuo, YUE Xuelai, et al.Welding Process of 12Cr13 and 304L Dissimilar Stainless Steel[J].Electric Welding Machine, 2022, 52(3): 53-58. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.03.07.

摘要

核反应堆控制棒驱动机构用材料12Cr13与304L异种不锈钢的焊接质量对驱动机构的安全性有重要影响。为了得到综合性能较好的焊接接头，根据不同的热处理制度和接头设计确定两个不同的实验方案，均选用ERNiCrFe-7A镍基焊丝，采用钨极氩弧焊工艺，通过在12Cr13上堆焊不同厚度的隔离层、经不同热处理后再坡口对接。采用光学显微镜观察焊接接头的显微组织并进行拉伸试验、弯曲试验以及硬度试验，对12Cr13热影响区进行0 ℃冲击试验。结果表明，采用堆焊4 mm隔离层+调质处理的方案能获得质量较好的焊接接头，足够的隔离层厚度能减少最终焊接热循环对焊接性较差的母材的影响，调质处理有效降低了12Cr13热影响区的硬度，对接焊缝与304L母材硬度较为均匀，热影响区为均匀回火索氏体组织，0 ℃冲击功达到了平均152 J。

Abstract

The welding quality of 12Cr13 and 304L dissimilar stainless steel for nuclear reactor control rod driving mechanism has an important effect on the safety of the mechanism. In order to obtain a welded joint with better comprehensive performance

nickel-based welding wire ERNiCrFe-7A and the method GTAW are used in this research. After welding of isolation layer on 12Cr13 side and heat treatment

the 12Cr13 and 304L are welded together. The microstructure of the welded joint is observed with an optical microscope

and the tensile test

bending test and hardness test are carried out. Welding joint impact test is carried out at 0 ℃. The results show that the scheme tempered sorbite structure is uniform and the hardness of the HAZ is uniform with 4 mm isolation layer by quenching and tempering. The impact energy at 0 ℃ reaches an average of 152 J. The quenching and tempering treatment effectively reduces the hardness of the 12Cr13 HAZ . The welded joint has a uniform weld structure and good mechanical properties.

关键词

Keywords

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