核电站设备管嘴与安全端的焊接方案

    在核电站反应堆压力壳、蒸汽发生器、稳压器的结构设计中，都有管嘴与安全端焊接接头。管嘴材料一般采用Mn-Mo-Ni型低合金高强度钢，而安全端与反应堆冷却剂管道相接，均采用316L奥氏体不锈钢。这两种材料的物理化学性能不同，接头的设计和焊接工艺的确定要保证接头具有良好的力学性能，严格控制接头中的危险性缺陷。

    管嘴与安全端的焊接材料主要选用奥氏体不锈钢和镍基合金两种。由于镍基合金焊缝能抑制低合金钢一侧熔合区碳的扩散，使扩散层减薄，冲击韧性提高，而且镍基合金焊缝金属的热膨胀系数接近低合金钢，减小了接头的热应力。目前国内外常采用的焊条牌号有美国的Inconel 82、lnconel 152、比利时Soudonel 690、德国Thermanit 690、日本的Nic 703D、瑞典的Sanicro 71。氩弧焊丝的牌号有美国的InconeI 182、，德国Thermanit 690、比利时Soudotig 690 “Q 5”、Soudotig 690 AUTO“Q5”、日本的TGS-701Ncb、瑞典的Sanicro 72。一般选用的焊条直径为3.2mm和4mm，焊丝直径为0.9mm、1.2mm和1.6mm。

    管嘴与安全端焊接采取先在低合金钢管嘴端部堆焊8～10mm厚镍基合金作为隔离层，经消除应力热处理后加工成焊接坡口，然后与不锈钢安全端对接，焊后不再进行热处理。

    焊接方法主要采用手工电弧焊，法国近年来采用热丝TIG焊。手工电弧焊的优点是熔合比小、焊接操作方便灵活、不受工件形状限制，但生产率较低。热丝TIG焊的优点是熔合比小、焊缝金属杂质含量少、生产率高，但设备投资昂贵。