核主泵屏蔽套近无缺陷激光焊接技术木.pdf

第 51卷第 15期 机 械 工 程 学 报 Vo1．51 No．15 2015年 8 月 JOURNAL0FMECHANICALENGINEERING Aug． 2015 DoI：10．3901， E．2015．15．001 核主泵屏蔽套近无缺陷激光焊接技术木 马广义 吴东江 柴东升 郭玉泉 郭东明 (大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室 大连 116024) 摘要：针对我国APIO00核主泵屏蔽套焊接过程存在的问题，提出一种近无缺陷激光焊接技术，实现屏蔽套材料 Hastelloy C．276的优良焊接成形。分析激光焊接过程对材料微观组织的影响规律，评价核主泵温度条件下焊接接头拉伸性能；研究焊 缝在酸碱盐中的电化学腐蚀行为，评价焊缝耐腐蚀性能。通过有限元法计算屏蔽套焊接变形特征，揭示横向收缩变形对制造 精度的影响。结果表明，所提出的脉冲激光焊接技术可以实现核主泵屏蔽套材料的优 良焊接成形，焊缝处无明显焊接缺陷： 在核主泵温度条件下，焊接接头力学性能与母材基本相当，可以保证长使役可靠性；焊缝在中性及酸性环境下，腐蚀性能均 优于母材，提升了焊缝的可靠性。通过模拟计算发现激光焊接会导致焊接样件发生横向收缩变形，但该变形大小仅为屏蔽套 制造精度的 1／10，焊接精度完全满足屏蔽套制造要求。 关键词：核主泵屏蔽套；激光焊接；HastelloyC．276；力学性能；腐蚀性能；横 向收缩变形 中图分类号：TG456 Near-free—defectLaserW eldingofAP1000NuclearReactor CoolantPumpCan MAGuangyi WUDongjiang CHAIDongsheng GUOYuquan GUODongming (KeyLaboratoryforPrecisionandNon—traditionalMachiningTechnologyofMinistryofEducation， DalianUniversityofTechnoloyg,Dalian116024) Abstract：AimingatsolvingtheproblemsintheweldingprocessofAP1000nuclearreactorcoolantpumpCna inChina，alaser weldingtechnologywithnear-free-de~ctisproposedtoachievehtegoodweldingofHastelloyC-276whichisusedasthematerials ofthenuclera reactorcoolantpmu pcan．Theeffectoflaserweldingprocessonhtemicrostructureisnaalyzed，and htetensile propertiesofweldjointathtedifferentworkingtemperatureraeevaluated．Also，byhteelectrochemicalcorrosionexperimentsof weldjointinacid，neutralandalkalisolution，htecorrosionresistnaceofweldjointisinvestigated．Inaddition，htewelding deformationcharacteristicsraecalculatedbasedonhtefiniteelementmethod，nadhteinfluenceoftransverseshrinkagedistortionon htemanufacturingaccuracyisrevealed．Theresultsindicatehtathtepulselaserweldingtechnologycouldachievethegoodwelding ofHastelloyC一276withoutobviousweldingdefects．UnderhteconditionoftheC