核電站20MN5M碳鋼鑄件閥門焊接工藝評(píng)定實(shí)施分析

1、    核電站20mn5m碳鋼鑄件閥門焊接工藝評(píng)定實(shí)施分析    沈智友內(nèi)容摘要：本文主要介紹核電站安裝使用的材質(zhì)為20mn5m碳鋼鑄件的閥門，由于材質(zhì)的特殊性，優(yōu)先選用該材質(zhì)材料進(jìn)行焊接工藝評(píng)定的制作，對(duì)評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，得出由于20mn5m母材性能不滿足焊接工藝評(píng)定要求的結(jié)論，最終重新選擇a105和a106gr.c母材，完成閥門焊接工藝評(píng)定。關(guān)鍵詞：碳鋼鑄件  焊接工藝評(píng)定 不合格 分析 母材缺陷引言：核電安裝現(xiàn)場出現(xiàn)材質(zhì)為20mn5m碳鋼鑄件閥門，該材質(zhì)材料最小抗拉強(qiáng)度為rm485mpa，常規(guī)焊接工藝評(píng)定無法覆蓋，需對(duì)此材料進(jìn)行專項(xiàng)焊

2、接工藝評(píng)定，實(shí)施過程中，由于出現(xiàn)不滿足技術(shù)要求的結(jié)果，經(jīng)過原因分析、采取合理的方法，使閥門焊接工藝評(píng)定順利完成。1焊接工藝評(píng)定的規(guī)劃及實(shí)施涉及材質(zhì)20mn5m閥門的焊口為對(duì)接焊縫，母材組合主要有20mn5m+a106gr.b、20mn5m+p265gh、20mn5m+p280gh、20mn5m+tp304l等，根據(jù)rccm  m1112  1、2、3級(jí)設(shè)備用承壓碳鋼鑄件確認(rèn)20mn5m材質(zhì)為碳鋼鑄件，最小抗拉強(qiáng)度rm485mpa，現(xiàn)場常規(guī)材料最小抗拉強(qiáng)度rm470 mpa，需對(duì)20mn5m材料實(shí)施專項(xiàng)焊接工藝評(píng)定的規(guī)劃、制作。選擇20mn5m材料實(shí)施閥門專項(xiàng)焊接工藝評(píng)定，項(xiàng)

3、目清單及實(shí)施情況，詳見如下表1：2）實(shí)施結(jié)果根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，有5項(xiàng)閥門專項(xiàng)焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)不合格，根據(jù)試驗(yàn)情況，所有不合格試驗(yàn)均指向母材問題，重新對(duì)20mn5m母材進(jìn)行采購，對(duì)wpqr-03、wpqr-04、wpqr-05進(jìn)行第二次制作，實(shí)施結(jié)果仍為不合格，詳見表1。2實(shí)施分析根據(jù)評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果，針對(duì)碳鋼鑄件20mn5m母材焊接工藝評(píng)定實(shí)施進(jìn)行如下分析：1）焊接操作人員焊接工藝評(píng)定的試件焊接均是選擇技能熟練的焊接操作人員。2）焊接材料上述7項(xiàng)焊接工藝評(píng)定所用的焊接材料使用前按照技術(shù)規(guī)格書的要求實(shí)施焊材驗(yàn)收試驗(yàn)，未出現(xiàn)力學(xué)試驗(yàn)不合格的情況。3）焊接工藝所選擇成熟焊接工藝，根據(jù)焊接工藝評(píng)定的試驗(yàn)結(jié)果，

4、焊縫接頭試驗(yàn)均滿足技術(shù)文件要求。4）母材此次7項(xiàng)閥門焊接工藝評(píng)定均使用到材質(zhì)為20mn5m母材，對(duì)該材料的分析見如下：根據(jù)20mn5m/168.3×14.27焊接工藝評(píng)定不合格彎曲試樣，缺陷位于20mn5m側(cè)母材熱影響區(qū)以及母材區(qū)。母材為20mn5m/250.9×26.95焊接工藝評(píng)定，橫向拉伸不合格，斷裂在母材上，熱影響區(qū)2個(gè)沖擊低于單個(gè)最小值，沖擊缺口位于20mn5m母材。母材為z2cn18.10+20mn5m/21.3×4.78焊接工藝評(píng)定，橫向拉伸試驗(yàn)不合格，斷裂位置均位于在20mn5m母材側(cè)上。核實(shí)20mn5m母材生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)rccm  m1112

5、  1、2、3級(jí)設(shè)備用承壓碳鋼鑄件發(fā)現(xiàn)，對(duì)于20mn5m母材在標(biāo)準(zhǔn)中無彎曲性能的要求。碳鋼鑄件材料特性多疏松、氣孔、夾渣等內(nèi)部缺陷，易導(dǎo)致評(píng)定理化試驗(yàn)不滿足焊接工藝評(píng)定的要求。終上所述，碳鋼鑄件20mn5m母材性能不滿足焊接工藝評(píng)定的要求。3解決措施為避免焊接工藝評(píng)定再次出現(xiàn)上述問題，重新選擇母材實(shí)施焊接工藝評(píng)定覆蓋20mn5m焊口，重新選擇的母材需滿足如下條件：1）母材制造形式為軋件或鍛件，評(píng)定結(jié)果良好，沒有出現(xiàn)由于母材原因?qū)е略囼?yàn)不合格的情況，可優(yōu)先選擇;2）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定碳鋼母材最小抗拉強(qiáng)度在（rm-60）mparm之間可以等效，20mn5m材質(zhì)最小抗拉強(qiáng)度為rm485mpa，選擇的

6、母材最小抗拉強(qiáng)度為485545mpa碳鋼;3）要求選擇市場占有量大、易于采購的材料;4）可選擇a105和a106gr.c母材重新實(shí)施閥門焊接工藝評(píng)定，根據(jù)評(píng)定結(jié)果，所有試驗(yàn)均滿足技術(shù)要求。4結(jié)論通過對(duì)影響閥門焊接工藝評(píng)定結(jié)果的各個(gè)因素進(jìn)行分析，可以得出如下結(jié)論：1）母材選擇是焊接工藝評(píng)定制作的重要環(huán)節(jié)，材料性能直接影響試驗(yàn)結(jié)果;2）焊接工藝評(píng)定規(guī)劃階段，應(yīng)提前分析選擇的母材性能;3）材質(zhì)為20mn5m母材由于材料制造無彎曲性能要求，試驗(yàn)結(jié)果具有隨機(jī)性，不滿足焊接工藝評(píng)定的制作;4）材質(zhì)為a105和a106gr.c母材，其性能滿足焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)要求，適用于閥門焊接工藝評(píng)定的制作。參考文獻(xiàn)：10426at0048  碳鋼、低合金鋼焊接工藝評(píng)定20426at0073  異種鋼焊