压水堆驱动机构钩爪激光与GTAW钴基合金堆焊层组织分析及性能表征

控制棒驱动机构(Control rod drive mechanism,CRDM)是压水堆反应堆本体中唯一的能动设备,是集结构力学、电磁学、流体力学、传热学、自动控制等于一体的设备.钩爪部件形状复杂、结构精密,是压水堆(PWR)一回路的运动执行部件,其销轴孔与齿部钴基合金堆焊层组织与性能要求极高.本工作通过氩弧焊(GTAW)、激光焊(LBW)两种工艺试验,获得了满足设计要求的工艺参数.对两种工艺获得的钴基合金堆焊熔敷层进行了组织表征与分析,比较了两种工艺熔敷层的宏观与微观形貌差异,对熔敷层显微硬度进行了测试与对比分析,对熔敷层界面处的Co、Cr、Fe等元素进行了线扫描,通过Fe元素的分布分析了两种不同熔敷层稀释率与硬度差异的关系.两种堆焊层均未观察到微裂纹、夹杂、气孔、未熔合等缺陷,激光熔敷钴基堆焊层晶粒最细,因细晶强化作用,其显微硬度也最高.