核电异种金属焊接材料及方法研究现状

冯杰才，刘树磊，骆传万，魏连峰，姜梦，田应仲

(1.上海大学，上海 200444；2.中国核动力研究设计院，反应堆燃料与材料重点实验室，成都 610041；3.哈尔滨工业大学，先进焊接与连接国家重点实验室，哈尔滨 150001)

0 前言

随着全球气候变暖，优化能源消费结构，发展洁净能源成为全球趋势。核电是清洁、低碳、经济能源，受到世界各国的重视和青睐。近年来，中国也大力发展核电，是目前在建核电站最多的国家。因此，核电站的“心脏”——核反应堆的制造技术的重要性日益突出。

核反应堆的主要结构件为核反应堆压力容器、蒸汽发生器和稳压器等压力容器，以及与之相连接的各种管道，其中低合金铁素体钢压力容器与奥氏体不锈钢管道异种金属焊接是其制造难点和关键技术[1]。由于异种金属的成分、熔点、热膨胀系数、强塑性等物理化学性质差异较大，焊缝容易出现C元素迁移、未熔合和液化裂纹等问题，是核反应堆最薄弱的部位。而且，焊接接头长期服役在高温高压与腐蚀环境中，极易发生应力腐蚀开裂，导致核电泄露事故。因此，急需开发新材料新工艺新技术，提高核电异种金属焊接接头质量。

目前，电弧焊是核电异种金属连接的主要方法，奥氏体不锈钢和镍基合金焊丝是主要焊材[2]。与传统电弧焊相比，激光焊具有速度快、热输入低、变形小等优点。相关研究表明，窄间隙激光填丝焊可获得满足核电压力容器制造要求的焊缝，有望成为核电异种金属连接的新方法。……