不锈钢焊接材料的铁素体含量和力学性能要求

在核岛主设备中有许多部件采用奥氏体不锈钢制造，特别是与冷却剂接触的、其表面有耐蚀性要求的部件。这些部件包括反应堆压力容器接管安全端、蒸汽发生器接管安全端、稳压器接管安全端、反应堆冷却剂管道、波动管、部分泵和阀门、反应堆堆内构件等。这些部件所用材料主要有304L和316L等。这些部件常用的焊接方法有焊条电弧焊、埋弧焊和钨极气体保护焊，而常采用的焊接材料有E308L、E309L、E316L焊条和ER308L、ER316L焊丝等，在埋弧焊情况下，还要采用配套的埋弧焊剂。

对不锈钢承载焊缝，除要求控制C、S、P等元素的含量外，还要求将Cr含量或Cr/Ni比控制在一定的范围内，以保证有一定的δ铁素体含量。少量δ铁素体的存在有利于奥氏体型不锈钢的焊接，在施焊过程中防止焊缝热裂纹的形成。对低钼含量的焊接材料，一般铁素体含量的要求为5～20FN；对高钼含量的焊接材料，如含钼的质量分数为2.0%～3.0%的316/316L型焊接材料，一般铁素体含量的要求为5～16FN。在力学性能方面，除要求焊缝金属的室温性能达到产品的技术要求外，还要求其高温性能满足设计要求。此外，焊缝金属还应满足夏比V型缺口冲击韧性的要求和耐晶间腐蚀等方面的性能要求。(www.xing528.com)

另外，对于核电厂主设备与一回路冷却剂接触的低合金钢表面，要求堆焊不锈钢和镍基合金耐蚀层（镍基合金堆焊见2.4节），如反应堆压力容器筒体及封头内表面、蒸汽发生器下封头及管板、稳压器等。在多数情况下，不锈钢堆焊采用带极埋弧堆焊，在局部情况下也采用丝极埋弧堆焊和焊条堆焊，如接管端堆焊等。堆焊工艺一般为一层过渡层和一层或一层以上的耐蚀层，过渡层堆焊材料通常为ER309L（EQ309L），耐蚀层堆焊材料一般为ER308L（EQ308L）。对不锈钢堆焊焊缝，要求堆焊层无裂纹、未熔合和夹渣等缺陷，堆焊金属应满足室温和高温下的强度及弯曲试验要求。此外，堆焊金属在焊后状态应测定堆焊层表面的δ铁素体含量（采用化学分析法或磁性法），在经过消应力处理后，还应进行晶间腐蚀试验。