焊接复习大纲

复习大纲
一、中国一重核电石化事业部主要产品结构。

核电石化压力容器（锻焊结构，板焊结构），矿山设备（电铲），冶金设备（连轧连铸设备,轧机，转炉），水电设备，汽车压力机。

生产能力：机械加工（冷加工），焊接，热处理（热加工），总装。

二、厂房机构，车间内的主要焊接设备情况。

（一）、厂房结构：车间厂房从东向西分为：容堆工部、机加工部、容装工部、装配工部、核堆工部(2跨)。

另有热处理及探伤工段。

（二）、主要焊接设备：
带级堆焊机（双机头）0.4×50和0.4×75两个组别的宽带极电渣自动堆焊。

丝级埋弧自动堆焊机
龙门式窄间隙埋弧焊机
弯管内壁堆焊机（TIG/MIG)
直管内壁堆焊机（TIG/MIG)
接管埋弧焊机
手工焊接设备
三、核电产品执行规范。

RCC-M，ASME中关于焊接的章节。

（一）、主要执行规范：EN287,288；SN200,320；ASME(APE1000)；GB150,JB4708(压力容器）；RCC-M（法国核电标准），HAF603。

（二）、ASME规范对核安全设备被的材料要求包括两部分：一是第Ⅱ卷材料技术条件，二是第Ⅲ卷各分卷中的2000章。

第二卷材料技术条件时针对各种锅炉和压力容器材料的通用要求，包括有四篇，C篇焊条、焊丝和填充金属
（三）、RCC-M S篇
S1000总述；S2000焊接填充材料的验收；S3000焊接工艺评定；S4000焊工和焊接操作工的考核；S5000焊接填充材料的评定；S6000制造车间的技术评定；S7000产品焊接；S8000碳钢，低合金钢或合金钢上熔敷的耐磨堆焊层；附录SⅠ力学性能试验；附录SⅡ金属熔焊缺陷分类及说明；附录S Ⅲ支管形式—推荐用于管道的焊接接头；附录SA焊接工艺评定与焊工和焊接操作工的考核替代规定
四、核电产品的主要结构，母材类型，焊接材料。

（一）、核电产品主要结构：
1、反应堆压力容器：下封头过渡段、下封头、堆芯筒体、出口接管、进口接管、容器法兰、上封头、顶盖法兰
2、堆内构件
包括上部堆内构件和下部堆内构件。

由不锈钢型的高合金钢制成。

下部堆内构件由堆芯吊篮和堆芯支承板、堆芯下栅板、流量分配孔板、二次支撑组件、堆芯围板组件及热屏组件等构成。

上部堆内构件有堆芯上栅格板、导向管支承板、控制棒导向管及支承柱等组成。

3、控制棒驱动机构：
包括内部钩爪组件、驱动轴组件、耐压壳组件、磁轭线圈组件和位置指示组件。

4、蒸汽发生器
蒸汽发生器时压水堆核电站一回路和二回路之间的枢纽，它将反应堆产生的热量传递给二回路，并将二回路的给水变成蒸汽，推动汽轮机做功。

蒸汽发生器筒体由上封头、上筒体、锥形连接段及下筒体组成，用厚75-100mm的锰-钼-镍
低合金钢板卷制或整体锻件环焊缝焊接连接成一个整体。

5、稳压器
稳压器是对一回路冷却剂系统压力进行控制和超压保护的重要设备，基本功能时建立并维持一回路系统的压力，避免冷却剂在反应堆内发生容积沸腾。

整个压力堆冷却剂系统共用一台稳压器，通过波动管和一个环路的热管段相连。

6、反应堆冷却剂泵
反应堆冷却剂泵时压水堆冷却剂回路系统中唯一高速运转的机械设备，又是十分精密的功率强大的设备，属于压水堆电站的关键设备之一。

现代压水堆核电站使用最广泛的主泵是立式、单级轴密封泵。

冷却剂泵从底部到顶端可分为三部分，即水力机械部分、轴密封组件部分和电动机部分。

7、主管道
通常压水堆核电站的反应堆冷却剂系统由2-4个环路组成，每条环路包括一台蒸汽发生器、一台主泵和将这些设备与反应堆压力容器连接起来的反应堆冷却剂管道，也称主管道。

8、安全壳附件
对于压水堆型核电站，反应堆厂房即是指安全壳。

安全壳时一个将反应堆本体及一回路蒸汽发生器、主循环泵、稳压器、管道阀门等设备包围集中在一起的密封建筑，时确保核电站安全的最后一道屏障，是一个极其重要的建筑物。

包括：安全壳钢衬里；钢制安全壳；人员闸门；设备闸门；安全壳贯穿件．
金属结构分厂常用母材、焊接方法及焊材选用
常用母材选用焊材及焊接方法
Q235-A Q235-B Q235-AF
手工电弧焊：J422，Φ3.2，Φ4.0，Φ5.0；J507，Φ4.0，Φ5.0气体保护焊：H08Mn2Si,Φ1.2（实芯）；GL-YJ502，Φ1.2（药芯）
自动焊及电渣焊：H08Mn，Φ3.0；H10Mn2，Φ3.0；焊剂603及HJ431 氩弧焊：H08Mn2Si，Φ1.6，Φ2.0
Q345-A Q345-B Q345-C Q345-D 25#
手工电弧焊：J507，Φ3.2，Φ4.0，Φ5.0
气体保护焊：H08Mn2Si,Φ1.2（实芯）；GL-YJ502，Φ1.2（药芯）
自动焊及电渣焊：H08Mn，Φ3.0；H10Mn2，Φ3.0；焊剂603及HJ431
氩弧焊：H08Mn2Si，Φ1.6，Φ2.0
35# 20SiMn
手工电弧焊：J507，Φ3.2，Φ4.0，Φ5.0
气体保护焊：H08Mn2Si,Φ1.2（实芯）；GL-YJ502，Φ1.2（药芯）
自动焊及电渣焊：H08Mn，Φ3.0；H10Mn2，Φ3.0；焊剂603及HJ431
氩弧焊：H08Mn2Si，Φ1.6，Φ2.0
45#
手工电弧焊：J507，Φ3.2，Φ4.0，Φ5.0
气体保护焊：H08Mn2Si,Φ1.2（实芯）；GL-YJ502，Φ1.2（药芯）自动焊及电渣焊：H10Mn2，Φ3.0；焊剂603及HJ431
氩弧焊：H08Mn2Si，Φ1.6，Φ2.0
34CrMo1 42CrMo
手工电弧焊：R307，Φ4.0；J507Φ3.2，Φ4.0气体保护焊：H08Mn2Si,Φ1.2（实芯）；GL-YJ502，Φ1.2（药芯）
自动焊及电渣焊：H10Mn2，Φ3.0；H08MnMoA，Φ3. 0；焊剂603及HJ431
20MnMo 18MnMoNb
手工电弧焊：J507，Φ3.2，Φ4.0，Φ5.0
气体保护焊：H08Mn2Si,Φ1.2（实芯）；GL-YJ502，Φ1.2（药芯）自动焊及电渣焊：H10Mn2，Φ3.0；焊剂603及HJ431
氩弧焊：H08Mn2Si ，Φ1.6，Φ2.0
0Cr18Ni12Mo2T
i
手工电弧焊： A312, Φ3.2，Φ4.0 气体保护焊：309MoL ，Φ1.2 1Cr18Ni9Ti 手工电弧焊：A132；A312, Φ3.2，Φ4.0 气体保护焊：309MoL ，Φ1.2；308；0Cr20Ni10Ti(实芯)
氩弧焊：309MoL ，Φ1.2；308；0Cr20Ni10Ti(实芯)
（二）、母材类型：16MND5(公司产品母材）。

九种：1、低碳钢 2、低合金钢 16MnR 锰-钼钢 铬-钼钢 15MnNi 20CrNiMo 3、轧制状态或调质型弥散强化钢SA508-3 4、13%Cr 和马氏体或铁素体不锈钢 5、2.25%Ni-3.5%Ni 钢 1Cr18Ni9Ti 6、奥氏体不锈钢 0Cr19Ni9N 7、 镍基合金 8、铜及铜合金 9
、特种金属
（三）、焊接材料：焊丝（实芯，药芯）焊剂（熔炼型，非熔炼型：烧结焊剂、粘结焊剂） 焊条 焊带（下表为秦山核电二期扩建工程常用焊材）
备注：FCAW （flux cored arc welding ）是指自保护药芯焊丝电弧焊；用混合气体75#95% Ar + 25#5 % CO2 ，（标准配比：80%Ar + 20%CO2 ）做保护气体的熔化极气体保护焊—称为MAG 焊；用98% Ar + 2%O2 或95%Ar + 5%CO2做保护气体的熔化极气体保护焊接实心不锈钢焊丝的工艺方法#称为MIG 焊；用纯钨或活化钨（钍钨、铈钨、锆钨、镧钨）作为不熔化电极的惰性气体保护电弧焊，简称TIG 焊；SMAW ：焊条电弧焊。

五、了解核电产品生产制造流程，了解产品焊接前需要进行的焊材复验，焊接工艺评定，焊工考试等的基本情况。

（一）、核电产品生产制造流程：
炉料准备—冶炼（电炉+真空脱气处理）—浇铸—锻造—锻后热处理—粗加工—超声波检查—调质热处理（淬火+回火）—取样—机械加工—无损检测—堆焊过渡层—中间热处理（ISR)—无损检测（PT ）—堆焊耐蚀层（不锈钢）—中间热处理（ISR)—无损检测—（堆焊镍基—ISR ）机械加工—装配—最终热处理（PWHT)—喷砂—油漆—清理—包装—发运。

（二）、焊材复验：
验收试验的主要目的是保证制造中所用的批量焊接填充材料与评定试验中的焊接填充材料具看相同的质量。

上述验收试验必须在焊接填充材料供货商和（或）制造商的质量控制部门在场时进行。

按照图样、标准、技术条件等要求需进行复验的焊接材料，在复验合格后方可进行入库登记，焊材复验，应进行下列试验。

对焊条：
1、T型接头角焊缝试验；
2、熔敷金属化学成分；
3、熔敷金属力学性能试验:拉伸试验,弯曲试验,冲击试验,硬度试验,疲劳试验,压扁试验；
4）焊缝射线探伤试验；
5）焊条药皮含水量测试；
6）熔敷金属扩散氢含量测定；
7）吸潮试验。

对焊丝：
1）焊丝化学成分复验
2）焊丝表面质量
3）双方有特殊要求的，进行焊丝进行抗拉强度试验
（三）焊接工艺评定：
1、焊接工艺是指整套工序（准备、预热、焊接、后热和热处理），它仅适用于一种或多种已知牌号、形状和尺寸的金属，以保证得到符合规定质量标准的焊接接头或堆焊接头或补焊接头。

焊接工艺评定是指按照拟定的焊接工艺评定指导书，准备工艺评定试件；依据焊接工艺规程焊接并初步检验工艺评定试件；依照焊接工艺评定指导书和评定焊接接头性能；汇总焊接方法、焊前准备、加工、装配、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、焊接热输入以及焊后热处理等工艺因素和试验记录及结果，并整理成工艺评定报告；必要时，修订焊接工艺规程。

焊接工艺评定的目的时验证用设计的焊接工艺进行焊接的接头力学性能、理化性能和密封性能等是否符合设计的技术要求；评定施焊单位是否有能力进行符合所用规范要求的活动；验证施焊单位所制定的焊接工艺规程的正确性和准确性。

2、焊接工艺评定要求：一方面要详细记录各种工艺的性能参数和金属的特性（特别是确定有效范围的主要可变参数），另一方面要验证所得到的焊接接头与要求的质量标准是否符合。

对于焊接填充材料和母材的力学性能或主要化学成分相同的试样，称为均质试样。

对于焊接填充材料和母材的力学性能或主要化学成分不相同的试样，称为非均质试样。

由不同牌号的材料组成的混合试样，实质上是个非均质试样。

3、焊接工艺评定试验的结果，必须便于检验人员索取，并按他的要求提供给他。

试验结果应包括在报告中。

该报告包括下列内容：
（1）在试件上实施焊接的主要条件（规定的和实际的）；
（2）进行的无损检验和获得的结果；
（3）进行的破坏性试验，要求值和获得的结果；
（4）母材和焊接填充材料验收报告。

报告必须有车间检验员签署的结论。

4、焊接工艺评定的基本步骤
（1）确定焊接工艺评定项目，编制焊接工艺评定任务书
（2）确定或编制焊接工艺规程
（3）按照焊接工艺评定指导书对母材和填充材料进行复验，并委托试件的加工。

（4）在评定主持人或有关监督人员的监督下，按照焊接工艺规程焊制工艺评定试件并进行初步检验，同时做好记录。

（5）按照焊接工艺评定指导书进行式样加工和检验。

（6）各项检验结束后，根据检验结果，编制焊接工艺评定报告，做出综合评定结论。

（7）修订、审核和批准焊接工艺规程。

六、核电产品生产过程中用到的基本焊接方法，采用的焊接设备类型及适用的焊接过程。

气保焊（氩弧焊、CO2)、埋弧焊、堆焊、手工焊、电渣焊（带极和丝极）、热丝TIG焊七、核电常用焊接材料的焊接工艺规范。

（做表）
（一）、工艺规范
1、焊接方法：焊条电弧焊碳钢
焊接位置：PA
电源极性：直流反接
焊接材料OK 48.00
规格Φ3.2 Φ4
电流 100-135 130-175
电压 20-24 22-26
焊接层温 250max
2、焊接方法药芯焊丝气体保护电弧焊低合金钢
焊接位置 PA
电源极性脉冲反接
焊接材料 SAFDUAL220
规格Φ1.6
电流 310-340
电压 26-30
送丝速度 5.4-6.5 （m/min)
保护气体氩气80%+二氧化碳 20%
气体流量 18-20（L/min)
预热温度 150min
焊接层温 250max
后热温度/时间 250-400/2min
3、焊接方法丝极埋弧焊不锈钢
焊接位置 PA
层数多层
电源极性直流反接
焊接材料焊丝 ER308L
焊剂 OP70CrSpezial
规格Φ4
电流475-550
电压 29-33
焊接速度 55-65
焊接层温 250min
4、焊接方法管子管板自动氩弧焊镍基合金
焊接位置 PF-PG
层数 2
电源极性脉冲正接
焊接材料自熔不填丝
电流
电压8-18
焊接层温 150max
保护气体 95%氩气+5%氢气
气体流量 8-12L/min
提前/滞后送气时间 4-6s
焊接设备 Polysoude 350PC
（二）、工序内容（CAPP工艺，编码工艺）
a、准备（401）
b、点焊预热（301/302）
c、点焊（定位焊）（402）电焊应和正式焊接要求一致（包括人员资质、工艺要求等）
d、装配（502）※装配顺序（有装配平台）、装配间隙、反变形角度
e、预热（302）按工艺要求进行预热，防止产生冷裂纹。

f、焊接（403/404/405/…)
g、清根（白钢不允许用铁砂轮，不允许用焊弧气刨）
h、探磨
i、后热（303）消氢处理（注意不是热处理）
j、清理（421）清理焊接飞溅等残留物
k、探磨（428）
l、探伤（603/604…）
m、热处理（304）一般采用退火热处理（也可用超声波消除应力）
n、探伤（603/604)
o、交检（666）
p、喷砂（702）
q、刷漆（703）
r、包装
八、与焊接相关的无损检测类型。

1、渗透探伤（PT）：是采带有荧光染料（荧光法）或红色染料（着色法）的渗透剂的渗透作用，显示缺陷痕迹的无损检验法。

常用的有着色探伤和荧光探伤。

2、目视检验（VT)：是利用眼睛的视觉或借助辅助工具和仪器，例如放大镜，内窥镜等，进行直接或间接地观察检验物体表面缺陷的无损检测方法，适合于检查接头的形状和尺寸以及表面的焊接缺陷。

焊缝的目视检验工作容易、直观、方便、效率高。

3、焊缝致密性检验：致密性检验主要是检查焊缝的致密程度，有无泄露，从中发现管穿性裂纹、气孔、夹渣、未焊透等缺陷。

生产中常用的致密性检验方法有氦检漏试验、水压试验、气压试验、煤油试验等。

4、磁粉探伤（MT）：是利用在强磁场中铁磁性材料表层缺陷产生的漏磁场吸附磁粉现象而进行的无损检验法。

分为湿粉连续磁化法，干粉连续磁化法和剩磁法。

5、超声波探伤（UT）：使用500～10000KHz的频段穿透零件，通过反射波的位置、高度、波形的静态和动态特征来显示其内部和表面缺陷的一种无损检测方法。

6、射线探伤（RT）：采用X射线或γ射线照射焊接接头，检查内部缺陷的无损检验法。

7、涡流无损检测（ET）：以电磁感应原理为基础，利用涡流的变化检测工件中的不连续性的方法称为涡流检测。

九、焊接冶金过程基本知识。

焊接化学冶金系统是一个复杂的高温多相反应系统。

根据焊接方法不同，组成系统的相也不同。

例如，手工电弧焊时，系统内有三个相互作用的相，即液态金属、熔渣和电弧气氛；气体保护焊时，主要是气相与金属之间的相互作用；而电渣焊时，主要是熔渣与金属之间的作用。

由物理化学可知，多相反应是在相界面上进行的，并与传质、传热和动量传输过程密切相关。

与普通化学冶金过程不同，焊接化学冶金过程时分区域（或阶段）连续进行的，且各区的反应条件也有较大的差异，因而也就影响到各区反应进行的可能性、方向、速度和限度。

不同的焊接方法有不同的反应区。

手工电弧焊时有三个反应区：药皮反应区、熔滴反应区和熔池反应区。

熔化极气体保护焊时，只有熔滴和熔池二个反应区。

不填充金属的气焊、钨极氩弧焊和电子束焊接只有一个熔池反应区。

以手工电弧焊为例加以讨论：
1、药皮反应区药皮反应阶段可视为准备阶段。

因为这一阶段反应的产物可作为熔滴和熔池阶段的反应物，所以它最整个焊接化学冶金过程和焊接质量有一定的影响。

2、熔滴反应区从熔滴形成、长大到过渡至熔池中都属于熔滴反应区。

在熔滴反应区进行的主要物化反应有：气体的分解和溶解、金属的蒸发、金属及其合金成分的氧化和还原，以及焊缝金属的合金化等。

3、熔滴反应区熔滴和熔渣落入熔池后，各相之间进一步发生物化反应，直至金属凝固，形成焊缝。

总之，焊接化学冶金过程是分区域连续进行的。

在熔滴阶段进行的反应多数在熔池阶段将继续进行，但也有的停止反应甚至改变反应方向，各阶段冶金反应的综合结果，决定了焊缝金属的最终化学成分。

十、核电产品焊后热处理的基本类型和热处理规范。

核电产品焊后热处理的基本类型主要包括去应力退火和消氢处理。

（一）、碳钢
1、消氢处理：可加速氢的扩散逸出，防止产生延迟裂纹。

焊后立即将工件（整个工件或焊接接头局部）加热至250~350℃范围内随炉冷或空冷。

2、消除应力热处理（消除焊后产生的参与应力）：对于碳钢来说厚度大于30mm需要进行消除应力热处理，然而对于在未做消除应力热处理的状态下规定的最小抗拉强度不大于440Mpa的钢，厚度可增加到35mm。

消除应力热处理温度为550℃~625℃（最低575℃），保温时间为每毫米2分钟，最少30分钟，最多120分钟。

（二）、低合金钢
1、消氢处理：将整个工件或焊接接头局部加热至250℃~400℃范围内并保温最少2小时后随炉冷或空冷。

可加速焊接接头中氢的扩散逸出，是防止产生焊接冷裂纹的有效措施之一。

2、消除应力热处理：对于Cr钢、Cr-Mo钢以外的低合金钢，厚度大于10mm需要进行消除应力热处理，但不包括若Ni含量≥1%的钢。

消除应力热处理温度为595℃~675℃，保温时间最少为30分钟，每25mm厚度为1小时。

十一、核电石化事业部常用材料的基本物理性能。

(一）、核电产品母材：(9种母材各取1例）
1、Q235：
化学成分：C≤0.22,Si≤0.35,Mn≤1.40,P≤0.045,S≤0.050,Cr≤0.30,Ni≤0.30,Cu≤0.30,N≤0.008
力学性能：抗拉强度σs≥235MPa,条件屈服强度σb：375～640MPa
2、16MnR：
化学成分：C≤0.20,Si：0.20～0.55,Mn：1.20～1.60,P≤0.030,S≤0.020,Ni≤0.30,Cu≤0.30,Cr+Ni+Cu≤0.60
力学性能：抗拉强度σs≥345MPa,条件屈服强度σb：510～640MPa
3、20MnMoB：
化学成分：C：0.16～0.22,Si≤0.17～0.37,Mn：0.90～1.20,P≤0.035,S≤0.035,Cr≤0.30,Mo：0.20～0.30,Ni≤0.30,Cu≤0.30,B：0.0005～0.0035
力学性能：条件屈服强度σb≥1080MPa
4、12CrMo：
化学成分：C：0.08～0.15,Si≤0.17～0.37,Mn：0.40～0.70,P≤0.035,S≤0.035,Cr：0.40～0.70,Mo：0.40～0.55,Ni≤0.30,Cu≤0.30
力学性能：条件屈服强度σb≥410MPa
5、12CrMo：
化学成分：C：0.08～0.15,Si≤0.17～0.37,Mn：0.40～0.70,P≤0.035,S≤0.035,Cr：0.40～0.70,Mo：0.40～0.55,Ni≤0.30,Cu≤0.30,V：0.15～0.30
力学性能：条件屈服强度σb≥440MPa
6、15MnNiDR：
化学成分：C≤0.18,Si：0.15～0.50,Mn：1.20～1.60,P≤0.030,S≤0.025,Cr≤0.25,Mo：0.08,Ni：0.20～0.60,Cu≤0.25,可添加微量V、Ti、Nb、RE等
力学性能：抗拉强度σs≥325MPa,条件屈服强度σb：490～630MPa
7、18MnMoNbR：
化学成分：C≤0.22,Si：0.15～0.50,Mn：1.20～1.60,P≤0.025,S≤0.020,Cr≤0.30,Mo：0.45～0.65,Ni≤0.30,Cu≤0.30,Nb：0.025～0.050,Cr+Ni+Cu≤0.60
力学性能：抗拉强度σs≥544MPa,条件屈服强度σb：630～785MPa
8、0Cr13：
化学成分：C≤0.08,Si≤1.00,Mn≤1.00,P≤0.035,S≤0.030,Cr：11.50～13.50,Ni≤0.60力学性能：抗拉强度σs≥345MPa,条件屈服强度σb≥490MPa
9、1Cr18Ni9Ti：
化学成分：C≤0.12,Si≤1.00,Mn≤2.00,P≤0.035,S≤0.030,Cr：17.00～19.00,Ni：8.00～11.00，力学性能：抗拉强度σs≥205MPa,条件屈服强度σb≥550MPa
十二、四个符合，四个凡事。

符合设计图纸符合用户要求符合工艺规范符合技术标准
凡事有人监督凡事有据核查凡事有人负责凡事有章可循
十三、对自身发展的定位。