核电站关键设备异种钢焊接接头16MND5/309L熔合线组织性能研究

目前国内主流在役核电堆型为二代压水堆型,关键设备的接管与安全端的焊接均采用异种钢焊接接头,其接头形式为:在接管端堆焊不锈钢隔离层(ER309L+ER308L),再用不锈钢焊材(ER308L)与不锈钢安全端进行对接焊.分析研究国内二代核电技术制造的16MND5/309L/308L/Z2CND 18-12N异种钢焊接接头16MND5/309L侧熔合线的金相组织、冲击性能、显微维氏硬度分布、微曲线能谱及断口形貌.结果 表明,16MND5/309L侧熔合线冲击性能普遍偏低,部分区域存在脆性断裂,断裂位置一般位于熔合线附近的马氏体带上,以沿晶断口为主,马氏体带整体分布不均匀,且宽度范围无明显规律.16MND5/309L侧熔合线附近硬度值最高,硬度值向16MND5/309L界面两侧呈递减趋势,且在16MND5侧靠近熔合线附近(约0.5～1 mm)出现明显的硬度降低区域.16MND5/309L界面处产生碳迁移和脆性过渡层(马氏体带)明显,在熔合线两侧产生一个增碳层和脱碳层,造成16MND5/309L侧熔合线冲击韧性严重下降.