劉全印

1. 主要焊接技術(shù)及問題

核電設(shè)備制造安裝應(yīng)用的焊接技術(shù)主要有：窄間隙埋弧焊，接管與封頭或筒體的馬鞍焊接，小直徑管內(nèi)壁堆焊，管板、筒體、封頭大面積帶極堆焊以及管與管對(duì)接自動(dòng)氦弧、氬弧焊接等。這些焊接方法在國(guó)內(nèi)幾大制造廠均已成熟應(yīng)用并不斷創(chuàng)新。

目前，從核電制造的技術(shù)層面來看，核電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定、修訂滯后問題較為突出，如正在修訂的GB/T 16702的適用范圍僅為二代改進(jìn)型，而我國(guó)今后技術(shù)路線以三代核電為主。核電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修訂參考國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)版本滯后，如目前國(guó)內(nèi)三代核電ACP1000參考法國(guó)RCC—M 2007版設(shè)計(jì)，但我國(guó)目前主要核電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都是參考RCC—M2000版編制或修訂；同時(shí)核電行業(yè)不同標(biāo)準(zhǔn)間還存在矛盾或沖突的問題，這些都是需要解決的問題。

2. 焊接技術(shù)和設(shè)備的未來發(fā)展趨勢(shì)。

對(duì)焊接設(shè)備而言，在可靠安全的前提下，自動(dòng)化焊接是未來發(fā)展趨勢(shì)，特別是針對(duì)某類型核容器焊接用的焊接專機(jī)也會(huì)有較大需求。如熱絲TIG焊機(jī)、窄間隙埋弧焊機(jī)、管與管板焊機(jī)等，要求焊機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)，焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠，焊機(jī)可實(shí)現(xiàn)編程、程序存儲(chǔ)、存儲(chǔ)并輸出規(guī)范焊接參數(shù)記錄等功能。為了滿足三代核電部分核容器的特殊結(jié)構(gòu)焊接需求，焊接專機(jī)需要根據(jù)特殊結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行量身定做，如三代核電的安注箱設(shè)備為大型球形容器，直徑超過5m，由上下頂圓與球形瓜瓣組成，為了實(shí)現(xiàn)球形瓜瓣焊縫的內(nèi)、外側(cè)自動(dòng)焊接，就需要對(duì)原焊接操作機(jī)改造或訂購(gòu)新的焊接專用設(shè)備進(jìn)行焊接。

3. 對(duì)焊材的應(yīng)用要求

就核設(shè)備用焊材而言，目前主推的第三代核電對(duì)焊材的要求有如下不同：

（1）早期的安全端焊接或內(nèi)壁堆焊，采用不銹鋼或鎳基合金，鎳基合金選用600型的NiCrFe—3型焊接材料，為了提高焊縫的耐應(yīng)力腐蝕能力和防止失塑性裂紋，三代核電設(shè)計(jì)文件規(guī)定禁用600型的NiCrFe—3型焊接材料，規(guī)定必須采用690型的NiCrFe—7型焊材，該類型的焊材目前主要還依賴進(jìn)口，國(guó)內(nèi)焊材尚無應(yīng)用業(yè)績(jī)。

（2）用于堆焊的焊帶，無論是不銹鋼焊帶還是鎳基焊帶，均對(duì)焊帶的熔敷金屬提出抗拉強(qiáng)度的要求，如不同的項(xiàng)目對(duì)不銹鋼焊帶熔敷金屬的最小抗拉強(qiáng)度要求值在520~550MPa，對(duì)鎳基焊帶的抗拉強(qiáng)度要求≥590MPa，而且該強(qiáng)度要求不論是焊態(tài)還是熱處理態(tài)均要得到滿足。但就工程應(yīng)用的結(jié)果來看，目前制定的強(qiáng)度指標(biāo)即使是進(jìn)口焊材也較難達(dá)到。

（3）焊材需要經(jīng)過更長(zhǎng)時(shí)間的熱處理。由于裝配工藝順序的不同，在核容器制造過程中，焊接的部件要主動(dòng)或被動(dòng)的經(jīng)歷多次熱處理，相比二代半而言，三代核電設(shè)計(jì)要求焊材在更長(zhǎng)時(shí)間的熱處理下其性能依然要得到保證，如穩(wěn)壓器（PRZ）設(shè)備焊材要求經(jīng)歷40h的熱處理后其性能依然得到保證；蒸汽發(fā)生器（SG）焊材要求經(jīng)歷48h的熱處理后其性能依然要滿足設(shè)計(jì)要求，這些要求需要進(jìn)行多批次試驗(yàn)，證明焊材性能穩(wěn)定的前提下，方可用于設(shè)備制造。

4. 切割技術(shù)要求

就焊接坡口制備而言，由于熱切割會(huì)對(duì)材料表面造成污染，并且此方式會(huì)存在熱影響區(qū)，對(duì)母材性能存在影響較大，故核電設(shè)備熱切割的坡口不能直接用來焊接，而必須進(jìn)行打磨或用其他機(jī)械方式去除熱影響區(qū)后方能焊接，因而在采用熱切割時(shí)不能直接切割到要求尺寸，而必須留有較大余量，在熱切割后用機(jī)械加工方式去除一直到要求尺寸。這樣不僅影響了熱切割的效率，而且使得熱切割在核電行業(yè)坡口制備方面應(yīng)用受到限制，較多應(yīng)用的是機(jī)械加工或打磨的冷加工方式。