核电用ERNiCrMo-3熔敷金属组织及力学性能研究
2021-08-26唐雪玉昆蒋力叶祥熙徐长征李志军
唐雪 玉昆 蒋力 叶祥熙 徐长征 李志军




摘要:对采用钨极氩弧焊方法(GTAW)获得的ERNiCrMo-3焊丝熔敷金属进行微观组织表征及力学性能测试。结果表明,熔敷金属微观组织由粗大的柱状晶组成,不同柱状晶内分布树枝晶、等轴晶等亚晶,枝晶间析出Laves相、NbC/TiN和针状δ相;在熔敷金属厚度方向上,硬度从底部到顶部呈现逐渐减小的趋势。熔敷金属中多种析出相未对冲击及拉伸性能产生不利影响。
关键词:ERNiCrMo-3;熔敷金属;硬度;冲击性能;拉伸性能
中图分类号:TG422.3 文献标志码:A 文章编号:1001-2003(2021)07-0043-07
DOI:10.7512/j.issn.1001-2303.2021.07.08
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ERNiCrMo-3是工程中广泛应用的一种镍基高温合金焊材,主要用于625等镍基合金及异种金属的焊接。ERNiCrMo-3组织由奥氏体构成,从低温到高温都具有优异的强度、疲劳性能和耐腐蚀性,已应用于船舶设备、航空航天、化学加工、核电等领域[1-6]。因其优异的耐高温及耐蚀性,还应用于压水堆和高温气冷堆的蒸汽管道和控制棒等关键部位的焊接[7-9],在高温气冷堆中,ERNiCrMo-3熔敷金属的工作温度为一回路的氦气出口温度750 ℃,因此ERNiCrMo-3熔敷金属的性能决定了反应堆的可靠性。
ERNiCrMo-3的焊接方法主要有钨极氩弧焊(GTAW)、惰性气体保护焊、埋弧焊等。不同于其母材的均匀组织,ERNiCrMo-3焊丝熔敷金属的显微组织特征是不规则的晶界,大量的枝晶,存在Mo、Nb、Ni和Cr的偏析,以及具有各种形状和尺寸的多种析出相(如γ、Laves、MC等)[10-11]。相关研究表明,在高温下还可观察到ERNiCrMo-3组织中会析出γ'、γ''、δ、M6C、M23C6[8,12-15]。目前ERNiCrMo-3焊丝熔敷金属微观组织对其力学性能的影响还未完全了解。Lee[16]等人研究了ERNiCrMo-3焊缝……
