揚州誠德鋼管有限公司委托蘇州熱工 研究 院有限公司對試制生產(chǎn)的核電常規(guī)島用WB36CN1、P22高壓無縫鋼管進行管道焊接性及焊接工藝評定、鋼管彎管工藝評定。揚州誠德鋼管有限公司采用斜軋穿孔+冷拔定徑工藝生產(chǎn)的核電用WB36CN1、P22無縫鋼管表面質(zhì)量、幾何尺寸和理化性能等指標均滿足GB24512.2-2009《核電站用無縫鋼管第2部分：合金鋼無縫鋼管》的技術要求，在同類鋼管中處于領先水平。
1、焊接工藝評定
試驗內(nèi)容包括WB36CN1鋼冷裂紋試驗、再熱裂紋試驗，P22鋼冷裂紋試驗，WB36CN1鋼管TIG/SMAW/SAW組合焊接工藝評定，P22鋼管TIG/SMAW、TIG/SMAW/SAW組合焊接工藝評定，焊接工藝評定執(zhí)行DL/T1117-2009《核電廠常規(guī)島焊接工藝評定規(guī)程》。
1）WB36CN1鋼焊接性及焊接工藝評定試驗結果
對WB36CN1鋼管，進行熱影響區(qū)最高硬度法、斜Y坡口冷裂紋試驗法、插銷冷裂紋試驗方法的試驗，結果顯示，預熱160℃條件下，熱影響區(qū)最高硬度低于350HV1、斜Y坡口焊縫表面及截面未發(fā)現(xiàn)裂紋、臨界斷裂應力超過WB36CN1鋼的屈服強度，因此預熱160℃可防止冷裂紋產(chǎn)生。該預熱溫度與相關標準中推薦的15Ni1MnMoNbCu鋼管預熱是一致的。
WB36CN1鋼在590℃和610℃兩個溫度下分別保溫3h的再熱裂紋試驗，斜Y坡口焊縫表面和截面均未發(fā)現(xiàn)任何形式的裂紋，說明揚州誠德鋼管有限公司產(chǎn)WB36CN1鋼在580-620℃范圍、應力條件下的再熱裂紋敏感性不足以導致再熱裂紋產(chǎn)生，590℃和610℃兩個溫度作為焊后熱處理的溫度是合適的。
采用TIG/SMAW/SAW組合焊接方法進行的WB36CN1鋼焊接工藝評定結果顯示，該鋼管匹配進口焊接材料的焊接工藝性能優(yōu)良，試件經(jīng)磁粉和射線無損檢測合格，焊接工藝質(zhì)量滿足標準要求，經(jīng)焊接及焊后高溫回火后的焊接接頭室溫強度、高溫強度、沖擊韌性均滿足GB24512.2-2009對原材料的性能要求值，滿足DL/T1117-2009要求。焊接接頭顯微組織為鐵素體+貝氏體，微觀狀態(tài)下未發(fā)現(xiàn)網(wǎng)狀析出特征、未見異常組織出現(xiàn)，接頭焊縫、熱影響區(qū)最高硬度高于母材，但均未超過270HB，符合DL/T1117-2009要求，全厚度彎曲未發(fā)現(xiàn)任何形式的裂紋，焊縫主要元素含量與原材料相當，雜質(zhì)元素含量控制在低水平，整個焊接工藝評定試驗檢驗結果均符合DL/T1117-2009要求，因此認為本次WB36CN1鋼焊接工藝評定合格。
2）P22鋼焊接性及焊接工藝評定試驗結果
對P22鋼管，通過熱影響區(qū)最高硬度法、斜Y坡口冷裂紋試驗法、插銷冷裂紋試驗方法的試驗，結果顯示：預熱80℃條件下，熱影響區(qū)最高硬度低于350HV1，但預熱溫度一直增加到250℃，最高硬度仍接近320HV1，同樣的預熱條件，斜Y坡口焊縫表面及截面未發(fā)現(xiàn)裂紋，熱影響區(qū)最高硬度法和斜Y坡口冷裂紋試驗法得到結果是預熱80℃即可防止冷裂紋的產(chǎn)生；預熱溫度為200℃和150℃條件下，臨界斷裂應力均遠超過P22鋼的屈服強度，表明通過插銷試驗預熱150℃可防止冷裂紋產(chǎn)生。三種試驗結果綜合顯示，P22鋼防止冷裂紋的預熱溫度應低于150℃，該數(shù)據(jù)低于標準中推薦的200-300℃的預熱范圍，因此揚州誠德鋼管有限公司產(chǎn)核電用P22鋼冷裂紋敏感性優(yōu)于同類鋼材。
采用TIG/SMAW/SAW組合焊接方法進行的P22鋼焊接工藝評定結果顯示，該鋼管匹配國產(chǎn)和進口焊接材料的焊接工藝性能優(yōu)良，試件經(jīng)磁粉和射線無損檢測合格，焊接工藝質(zhì)量滿足標準要求，經(jīng)焊接及焊后高溫回火的焊接接頭室溫強度、高溫強度、沖擊韌性均滿足GB 24512.2-2009對原材料的性能要求值，滿足DL/T1117-2009要求。焊接接頭顯微組織為鐵素體+貝氏體，微觀狀態(tài)下未發(fā)現(xiàn)網(wǎng)狀析出特征、未見異常組織出現(xiàn)，接頭焊縫、熱影響區(qū)最高硬度高于母材，但均未超過270HB，符合DL/T1117-2009要求，全厚度彎曲未發(fā)現(xiàn)任何形式的裂紋，焊縫主要元素含量與原材料相當，雜質(zhì)元素含量控制在低水平，整個焊接工藝評定試驗檢驗結果均符合DL/T1117-2009要求，因此認為本次P22鋼焊接工藝評定合格。
采用TIG/SMAW組合手工焊接進行的P22鋼焊接工藝評定結果顯示，該鋼管匹配國產(chǎn)焊絲和焊條的焊接工藝性能優(yōu)良，試件經(jīng)磁粉和射線無損檢測合格，焊接工藝質(zhì)量滿足標準要求，經(jīng)焊接及焊后高溫回火的焊接接頭室溫強度、高溫強度、沖擊韌性均滿足GB 24512.2-2009對原材料的性能要求值，滿足DL/T1117-2009要求，焊接接頭顯微組織為鐵素體+貝氏體，微觀狀態(tài)下未發(fā)現(xiàn)網(wǎng)狀析出特征、未見異常組織出現(xiàn)，接頭焊縫、熱影響區(qū)最高硬度高于母材，但均未超過270HB，符合DL/T1117-2009要求，全厚度彎曲未發(fā)現(xiàn)任何形式的裂紋，焊縫主要元素含量與原材料相當，雜質(zhì)元素含量控制在低水平，整個焊接工藝評定試驗檢驗結果均符合DL/T1117-2009要求，P22鋼焊接工藝評定合格。
2、彎管工藝評定
WB36CN1、P22高壓無縫鋼管按照DL/T515-2004進行彎管工藝評定。試驗管WB36CN1 Φ711mm×40mm、P22 Φ558mm×25mm。試驗內(nèi)容包括彎管前鋼管表面質(zhì)量、尺寸、復膜金相、硬度檢測，鋼管彎制、熱處理及尺寸檢查、無損檢驗，彎后復膜金相、硬度檢驗及破壞性檢驗（分彎管直段、起彎區(qū)、受拉側中部、終彎區(qū)四個區(qū)域分別進行室溫力學性能、高溫力學性能、沖擊韌性、金相檢驗、硬度檢測）。檢驗結果表明，采用擬定的彎管工藝參數(shù)，進行3D、90°熱彎后，減薄率、橢圓度、彎曲角度、波浪率、表面質(zhì)量等均滿足DL/T515-2004及相關技術要求。彎后組織、強度、沖擊韌性等指標均滿足GB 24512。
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