大厚度NiCrFe-7 熔化焊焊缝微裂纹

吴栋，董文超，鲁艳红，侯冬冬，张茂龙，陆善平

(1.中国科学院金属研究所 沈阳材料科学研究中心,沈阳 110016；2.上海电气核电装备有限公司,上海 201306)

0 序言

压水堆压力容器中存在大量焊接工作，其中径向支撑块与过渡段之间为NC30Fe 镍基高温合金与16MND5 锻件的异质焊接[1].支撑块焊缝厚度较大，可达到200 mm 以上，焊接通常采用焊条电弧焊或钨极氩弧焊等焊接方法，填充材料则一般选用与高温合金侧同质的镍基焊材E(ER)NiCrFe-7 系列焊材[1].研究表明，NiCrFe-7 熔化焊焊缝具有一定的点状缺陷和裂纹敏感性，即使严格控制焊接工艺时，这些缺陷也难以完全避免[2-3].众所周知，裂纹在焊缝中的危害相当大，可能导致焊接接头过早失效，存在巨大的安全隐患，因此绝大多数焊接探伤规范均对裂纹提出了苛刻的评判指标.

为了降低NiCrFe-7 系列焊缝的裂纹敏感性，通常从焊接材料和工艺两方面进行焊接质量的改进和控制.研究表明，NiCrFe-7 系列焊缝裂纹常见为一种失塑裂纹[3-4]，其机制基于镍基高温合金的中温失塑现象：在500～ 900 ℃左右Ni 基合金倾向于发生沿晶断裂，表现出低塑行为[5-6]，这同时也是多数奥氏体合金面临的中温脆性问题.为了改善失塑裂纹，国外在NiCrFe-7 基础上添加Nb 元素、Mo 元素，开发NiCrFe-13 焊材，然而研究表明NiCrFe-13 焊缝的液化裂纹倾向较高[7]，而且国内目前对于该焊材的现场数据还较少，因此还未被广泛应用.

虽然镍基合金的中温失塑现象被广泛研究，但影响其中温失塑程度的因素却存在多种观点，研究表明……