镍基高温合金哈氏合金系列材料生产供应商厂家-祯赋（上海）实业

Inconel690介绍：

Inconel690是一种适用于压水堆核电站燃气蒸汽锅炉热传导管原材料的合金，是燃气蒸汽锅炉的关键技术。

62ni-28cr-10fe的主要特点是具备良好的耐蚀性和耐热性。

化学成分：

镍基690合金化学成分(质量百分比)：

物理性能

退火处理态690合金的物理性能和力学性能：

独特特性

690合金具备良好的应力腐蚀和晶间晶间腐蚀裂开工作能力，适用于压水堆核电站燃气蒸汽锅炉热传导管原材料。压水堆核电站燃气蒸汽锅炉热传导管原材料通过304低合金钢、600合金、800合金、690合金等发展趋势全过程。对600合金服务项目中浸蚀无效的研究表明，应力腐蚀和晶间晶间腐蚀裂开是关键问题。690合金做为压水堆核电站燃气蒸汽锅炉热传导管原材料，自20世际90时代交付使用至今并未发觉毁坏汇报。

关键运用

在中国运作的压水堆核电站发电机组中，仅有秦山一期选用800合金，秦山二期采用690合金做为燃气蒸汽锅炉热传导管原材料。大部分新建和整体规划中的压水堆核电站也应用690合金做为燃气蒸汽锅炉的热传导管原材料。殊不知，在中国运作的压水堆核电站中采用的690合金管通常是在海外选购的。海外生产制造690合金管的企业主要包含法国Valinox、瑞典Sandvik和日本住户。中国有兴趣爱好生产制造和生产690合金管的企业有立特殊原材料和宝银特种钢管有限公司。

9月25日早上，在广州市南沙区黄阁镇中国东方电气（广州）重型机械有限公司生产车间，伴随着中国东方重型机械设备专业技术人员将宝钢国内690合金U型管渐渐地透过防城港核电1号机组1号燃气蒸汽锅炉的“心血管”，完成了中国核电机组自核电厂690合金U型管国内生产制造的至今初次取得成功安装应用。这意味着中国核电蒸汽发生器核心初次发生“中国生产制造”。

INCONEL 690是一种综合性能优良的单相奥 氏体镇基耐蚀合金，在含氯化物溶液和氢氧化钠 溶液中不仅具有比INCONEL 600、304不镑钢更为 优良的抗腐蚀开裂能力，还具有髙强度、良好冶 金稳定性和加工特性，特别是在各种高温水中， INCONEL 690显示了低腐蚀速率，表现出优异的 抗应力腐蚀开裂能力[1_2]，因而被广泛应用于第三代先进压水堆核岛主设备关键部位堆焊及焊接[3_4],如反应堆压力容器和蒸汽发生器进出口接 管预堆边及其与安全端对接焊缝、蒸汽发生器和 余热排出热交换器管板堆焊等，均优先选择INCONEL 690镍基合金焊接材料。

在这些核岛主 设备关键部位的堆焊和焊接中，因INCONEL 690 镇基焊丝焊接质量和焊缝纯净度最为理想，故核岛主设备关键部位的堆焊和焊接均优先选用INCONEL 690 镍基焊丝[5] 0

第三代先进压水堆核岛主设备关键部位焊接 使用INCONEL 690镍基焊丝进行焊接时，因不同 焊接部位的结构和焊接工况不同，需要采用不同 的焊接工艺。如蒸汽发生器和余热排出热交换器 管板堆焊，因其焊接工作量大，需采用焊接效率 较高的热丝TIG堆焊工艺；对于接管隔离层焊接， 因其对焊缝的室温、高温强度要求苛刻，需采用 既满足强度要求又有较高效率的自动TIG堆焊工 艺；对于接管与安全端异种钢对接，为适用接管 与安全端焊接工位固定，同时保证异种钢窄间隙 焊缝焊接质量，设计采用了带脉冲的全位置TIG焊 工艺；当上述各种位置的焊缝存在微小缺陷需要 去除缺陷进行焊接返修时，针对微小缺陷去除后的返修，又采用了手工TIG焊工艺。

本文针对核岛主设备INCONEL 690镍基焊丝 采用的不同TIG焊工艺，研究INCONEL 690镍基 焊丝在不同焊接工艺下其焊接工艺和焊接热输入 对焊缝熔敷金属拉伸强度的影响。

1试验材料及方法

1.1试验材料试板材料采用带镍基隔离层的SA-508 Gr. 3 Cl. 2优化钢锻件，试板厚度30 mm;焊接材料采 用由美国 SPECIAL METALS Welding Products Company (简称SMC )公司生产的同一批号的INCONEL 690镍基焊丝（焊丝型号：ERNiCrFe - 7A，焊材牌号：INCONEL Filler Metal 52M)，焊丝 规格以.2或而.9，焊丝化学成分见表1。

1.2试验方法试验采用不同TIG焊工艺（对应的具体焊接参 数见表2)，对SMC公司提供的INCONEL 690镍基 焊丝进行坡口焊焊接坡口焊缝试件示意见图1，在 无损检验合格区域对焊态未稀释熔敷金属进行室 温和高温(350 1)拉伸试验，未稀释溶敷金属室温 和高温拉伸试验分别依据标准AWS B4. 0M -2000 和 ASTM E21 -1998 执行。

2试验结果与分析

表3和表4分别列出了按表2焊接工艺执行焊 接的未稀释焊缝熔敷金属室温和高温拉伸性能数据。

为便于直观的分析对比，将表3和表4中不同 焊接工艺下室温和高温抗拉强度和屈服强度随焊

在冷丝直流热输入稍局于冷丝脉冲焊接工艺热输 入的情况下，冷丝直流TIG焊的室温和高温抗拉强 度还是高于冷丝脉冲TIG焊焊接工艺下焊缝强度。 可见，在相同热输入下，冷丝直流TIG焊焊接工艺 形成焊缝金属强度会高于冷丝脉冲TIG焊焊接工艺 的焊缝金属强度。

通过上述对不同TIG焊接工艺（冷丝脉冲TIG 焊、冷丝直流TIG焊、热丝TIG焊）及相同焊接工 艺不同焊接热输人下焊缝强度的对比分析得出， 焊接工艺不同，熔敷金属强度不同，在相同焊接 工艺下，熔敷金属室温和高温抗拉强度随热输入 增加而降低，同时高温抗拉强度增加的趋势弱于 室温抗拉强度* [2] 345678。这些与晶界强化理论相吻合， 故推测不同焊接工艺下焊缝强度不同，室温和高 温抗拉强度随热输入增加而降低是由焊接工艺不 同、热输入不同、晶界析出的碳化物和氮化物等 硬质相的多少不同导致[9]。

结语

为适用核岛主设备不同部位焊接工况及设计 强度要求，制定了 INCONEL 690镍基焊丝不同的 TIG焊接工艺，用以满足设备制造中不同部位的焊 接要求，即在保证不同部位采用INCONEL 690镍 基焊丝TIG焊焊接满足设计强度要求的同时，保证 焊接质量，提高焊接效率。通过对INCONEL 690镍基焊丝不同TIG焊工 艺和不同热输入的焊缝熔敷金属进行室温和髙温 拉伸试验，结果表明：

(1)采用INCONEL 690镍基焊丝通过不同 TIG焊工艺进行焊接，对所得到的熔敷金属进行拉 伸试验，其室温和高温抗拉强度因焊接工艺不同 而存在较大差异。冷丝直流TIG溶敷金属强度最 高；冷丝脉冲TIG焊熔敷金属强度次之；热丝TIG 焊熔敷金属强度最低。

(2)热丝TIG焊和冷丝脉冲TIG焊熔敷金属 强度随热输入降低强度变化不明显，与热丝TIG焊 和冷丝脉冲TIG焊相比，冷丝直流TIG焊熔敷金属 强度随热输入的降低呈明显升高趋势。

(3)不同焊接工艺、不同焊接热输入下熔敷 金属产生强度差异，推测原因在于不同焊接工艺、 不同焊接热输入对熔敷金属晶界硬质相析出的影 响不同，但深入的原因还有待于进一步的研究证实。