690镍基合金焊接结晶裂纹形成机理分析

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采用横向可调拘束试验方法研究了690镍基合金焊带堆焊金属的结晶裂纹形成机理。结果表明,690镍基合金焊接结晶裂纹的形成与晶界（及亚晶界）偏析密切相关,Nb元素在其中有着重要影响：富Ni,Nb低熔点共晶相在晶界（及亚晶界）的偏析,导致堆焊金属的实际结晶温度降低,晶界（及亚晶界）处塑性储备减小、形貌被改善,促使结晶过程中裂纹萌生并沿平直晶界（及亚晶界）扩展。另外,Mn元素可通过抑制Nb元素在晶界的偏析,削弱Nb的上述不利作用,增强690镍基合金抵抗结晶裂纹的能力。[著者文摘]

关键词:

690镍基合金结晶裂纹形成机理

序言690镍基合金(0Cr30Ni60Fel0)具有优异的耐应力腐蚀性能。近年来，该材料已在国外开始应用于压水堆核电站蒸汽发生器管板耐蚀层堆焊?。690 合金的焊接性相对较差，其中最突出的问题是热裂纹敏感性较大。目前，国外对690合金焊接材料的研究已经取得了一定的成果，但就管板耐蚀层堆焊而言，焊接过程中的结晶裂纹问题仍是值得关注的技术关键；同时，对该材料结晶裂纹的形成机理亦没有统一的认识，这对于该材料安全可靠的使用是极为不利的。薄春雨试验采用国际上通用的可调拘束试验方法[2-4]，对不同成分配比的690合金焊带堆焊金属进行了结晶裂纹敏感性研究；结合显微组织金相试验和扫描电镜断试验等分析方法，探讨了690合金结晶裂纹的形成机理。1 试验母材试板采用Q235A钢板，试板尺寸为330 rnrll X 140 rnrll X 10 rnrll。试验焊带经真空冶炼、轧制，规格为30 rnrll X O．5 rnrll，化学成分如表1所示。