赵卫君， 徐祥久

(高效清洁燃煤电站锅炉国家重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150046)

0 前言

ATD再热器是第三代核电技术欧洲压水堆EPR核电机组常规岛设备，为U形管式换热器。此类设备运行过程中最容易出现的质量问题就是管子(换热管)与管板焊缝泄露，所以管子管板焊缝的质量直接决定了产品制造质量[1-3]。

该设备管子管板接头为管子端部与管板表面平齐结构，示意图如图1所示。管子材质为奥氏体不锈钢SA-688TP304L，规格φ15 mm×1 mm；管板材质为碳钢SA-266Gr4，规格φ1 680 mm×210 mm。为避免不锈钢管子与碳钢管板之间的异种钢焊接，管板表面堆焊了化学成分为E308L的不锈钢堆焊层。产品技术条件对管子管板焊缝要求如下：①焊喉a(以焊缝根部点为圆心的焊缝最大内接圆半径，如图1所示)大于管子壁厚；②接头拉脱力大于21.32 kN。

图1 管子管板平齐式结构及焊喉要求

管子管板焊接时，管板表面垂直地面，焊接位置为5G全位置焊接，焊接熔池受重力、表面张力、电弧吹力等因素综合影响，焊缝成形不易控制。管子管板平齐式结构的焊缝成形比管子伸出式和管子内缩式受重力的影响更大，焊接参数选择更苛刻，焊接难度更大。

文中对此平齐式结构不锈钢管子管板焊接工艺进行了研究，以制定合理的焊接工艺保证产品的制造质量。

1 试验方法及设备

1.1 试验材料

管板材质为SA-266Gr4，规格为400 mm×400 mm×90 mm，表面堆焊E308L奥氏体不锈钢。管子材质SA-688TP304L，规格φ15 mm×1 mm。焊接材料选择与管子和堆焊层化学成分匹配的焊丝ER308L，直径φ0.8 mm。3种试验材料的化学成分见表1。

表1 试验材料化学成分(质量分数，%)