孙浈，杨涛，俞照辉，简海林

316L/S32101异种金属焊接接头的显微组织与力学性能研究

孙浈，杨涛，俞照辉，简海林

（国核电站运行服务技术有限公司，上海 200233）

研究乏燃料水池用钢板316L与覆板S32101双相不锈钢的焊接性、接头不同区域显微组织特征及接头与母材之间的性能差异。利用氩弧焊接技术对5 mm厚的316L底板与3 mm厚的S32101覆板以搭接的形式进行焊接，利用金相显微镜、扫描电镜、维氏显微硬度仪和电子万能材料试验机对焊接接头的宏观形貌、显微组织以及力学性能进行研究。316L/S32101焊缝组织主要由铁素体基体、晶界树枝状奥氏体以及晶内细小片状奥氏体所组成；316L侧靠近焊缝处存在一个较窄的熔合区，其组织由奥氏体基体和少许细小分散的铁素体组成，而S32101侧靠近焊缝处组织则由粗大铁素体晶粒和沿晶粒边界分布的若干小块状奥氏体组成。从316L母材区到焊缝区，硬度显著增大，而从焊缝区到S32101母材区，硬度变化很小；焊接接头的抗拉强度高达510 MPa，为两侧316L和S32101母材强度的87.9%和88.6%。在焊接电流为240 A和焊接速度为300 mm/min的条件下，可以通过氩弧焊获得成形良好的搭接接头，且接头的力学性能优异。

异种钢焊接；核电维修；316L不锈钢；S32101双相不锈钢

在整个核电站运行周期中，需要定期更换核燃料来维持稳定的电力输出，因此，也会不断产生核废料——乏燃料。乏燃料仍具有高剂量的放射性和自衰变发热功能，需要在乏燃料水池中浸泡来屏蔽辐射和降温。绝大多数的乏燃料水池钢覆面材料采用316L奥氏体不锈钢或者成分相近的牌号[1]，这类材料对于氯离子极为敏感，易产生应力腐蚀开裂。……