舞阳钢铁有限责任公司

锅炉及压力容器用钢板SGV410,SGV450,SGV480 JISG3118 订货

原子炉格纳容器用SGV480钢溶接后热処理及予热省略施工法确立

EstablishmentofWeldingProcesswithoutPWHTandPreheatinginSGV480Plate

for Nuclear Reactor Containment Vessel

神戸造船所渡远长村隆文*技术本部吉本贤太郎*3

望*1 东久保智広*2

原子炉格纳容器溶接部厚38mm超场合,省令81号规定溶接后热処理(SR)必要,

现地溶接部溶接后热処理実施実际上困难.本研究,制钢技术一TMCP(热加工制御)法适用组织微细化低炭素当量化図,靭性及溶接性双方大幅向上SGV480钢板开発.钢板実

机适用性评価试験行,最低使用温度190C立地条件下原子炉格纳容器用钢板,板厚55mmSR及予热

省略溶接施工可能确认.

OrdinancesofJapan'sMinistryofInternationalTradeandIndustryprovidethatweldedjointsmorethan38mmthick usedinnuclearreactorcontainmentvesselsundergoPostWeldHeatTreatment(PWHT).PWHTisdifficulttoapplyinthefield,however.Wemade SGV480platetougher and more weldablebyusinga ThermoMechanicalControIProcess (TMCP)inrolling.SuchplatecanbeusedwithoutPWHTorpreheatingupto55mmthickatlowestservicetemperature

190C.

1.原子炉格纳容器制作,溶接部厚38mm超

场合,省令81号规定溶接后熟処:哩(SR)必要.SR溶接残留応力低减目的,现地溶接部実施実际上困难.

(1)钢板化学成分JIS G3118SGV480钢准,机械的性能同规格定値以上

(2)360C冲撃吸収40J以上

(3)无延性迁移温度(NDT温度)410C以下 2.2 试験方法

当社设定钢板仕様基,新日本制銭(株)及川崎制鉄(株)2社钢板试作検讨,母材性能确认.后,実生产制造钢板用当社溶接継手制作,性能试験実施.

(1)供武村

先行,JIS G3118中常温圧力容器用 SGV480钢板板厚44.5mmSR行特殊方法

溶接认可申请,実用化.,今后,立地条件最低使用温度大幅低下耐震上安全确保観点板厚増加可能性,母材及溶接部対更高靭性要求.従来技术延长线上,,焼钢靭性向上図场合,微量元素添加量増必要,场合,溶接性悪化悬念.本研究,熟加」二制御(TMCP)法通用金属组织微细化及低炭素当量化図,勒性及溶

板厚今后想定最大板厚55mm

.表1使用钢种及溶実相料组合示.予热省略実现,C始炭素当量低减,Mn强度勒性考虑JIS G3118规格内(Mn1.2%)规格外(Mn>1.2%)2种类开発.表2各々钢板化学分析结果示.

(2)溶接条件

接性双方大幅向上SGV480钢开発

,SR及予热省略可能溶接施工法确立.,本研究,通商产业省资源庁委托受技术研究组合"原子力用次世代机器开発研究所(ANERI)"研究一环新日本制织(株)及川崎制鉄(株)共同実施

溶接継手制作际L,格纳容器制作时适用被覆

溶接(SMAW)法,溶接(SAW)法及溶接(GMAW:80%Ar+20%CO2)法3种类洛

表1 供试材

Test materials

.

2.适用性评価试験

钢板改良型SGV480 (板厚55mm)

(制造)

川崎制鉄

新日本制錬

高Mn低九4n高Mn低Mn

(神戸制钢所)

TMCP法适用制造SGV480钢板実机适用性评

価行,母材及溶接継手部性能试験実施.

(日鉄溶接工业)

被覆溶接溶接材料溶积溶接

LB52NSUL〔4mm)

L55SNEL(4mm) YD(4.8mm)

NB55L(12×100)

2.1 日标性能钢板目标性能,最低使用温度19〇C想定L,省令基

以下设定.

零1制品业务部主席*2鉄构部工作课*3高砂研究所材料·强度研究室

PFH5 LT(12×10 )

MGS50J(451.2mm)

YM36E(1.2mm)

三菱重工捜报 Vol.37 No.4(20007)

11

表2 铜板化学成分 Chemicalcompositionoftestplates

(単位:mass%)

表3 母材机械试験结果 Mechanicalpropertiesofbasemetals

引张试験(1)

试験(2)

商量试験(3)

铜棒

CSiMnPSNiMoNbCe.P.m

钢种方向Y.S

川低低材

T.S 伸虎γrrS(N/mm2)(N/mm2)(%)(OC)

566 31 338 98 557 33 303 66 560 32 339 85

NDT温度

(OC)

鉄材

高 Mn 0.07 0.28 1.39 0.008 0.001 0.18 0.08 0.02 0.004 0.34 0.17

川

56

新=

\1=

546 34 327 77 525 35 287 100

61

践材

低

新錬材

528 36 339 120

547 34 326 101 538 36 353 100

80

高 Mn C 468

:従来SGV480调

P 制钢最中岳三

货

65

)

:TMCP适用钢(新日报):TMCP适用钢(川鉄)

试験片采取位置1/4J,SR,根厚55mm 注:(1)JISZ220110号试験片 2本平均値(2)JISZ2202V试験片 3本平均値(3)ASTM E20895a准拠 P3型

C印(WES)=C++++十+

300

志蒜蒜

栅 H 璧

0 00

..

.

千

0.3 0.35 0.4

山皆

200

00

0e O

台..

0 0

0:新日银材

:川鉄材

炭素当量Ceq(WES)(%)

C

図1溶接割阻止予热温度C..(WES)関系従来材比较,予热阻止温度大幅低下,予热省略

可能.

目标値(i上36平均値40J)

Relationshipbetween criticalpreheating temperature and carbon esuivalent

WB HWB HWBHWB HWB HWB HWBHWB HWB HWB HWBHWB H \·八八八/

看Mn低Mn高Mn低Mn高Mn低Mn高Mn低Mn高Mn低Mn高Mn低Mn

SR SR SMAW SR GMAW SR SR SR SAW

接方法用.入热量溶接平均35kJ/cm,以外平均45kJ/cm.予热行,SRr)

2种类.,継手ESSO试験片SR実施.,SR条件,6250Cx2.05h. 2.3 试験结果

2.3.1溶接割特性

図2 360C冲撃吸収36qC冲撃试験吸収平均値目标値満足.(W:溶接金属,B:,H:热影响部)

Absorbedenergyat360CforCharpyimpacttest

実机试作钢板用,雰囲気温度50C,相対湿度80%,及雰国気温度300C,相対湿度80%2条件下溶接割试

0 8 7

,::¨二.

6

験実施,条件割発生认

玺於埋空想厳

尘

50

凸凸凸凸

.図1,溶接割阻止予热温度,従来钢比

40

凸凸公金 00 目标値(NDT41)

凸凸凸

0 0

较.今回开発SGV480钢,従来钢比

炭素当量低减割阻止予热温度低下,予热省略可能确认. 2.3.2 母材机械的性质母材机械的性质JIS G3118规定性能満,冲撃试験及落重试験结果,共目

凸=「=}()〇=一一__

30

0:新日経材

:川鉄材

20

WBHWBHWBHWBHWBHWBHWBHWBHWBHWBHWBHWBH , J 【__】」 J__.__/\

高Mn低Mn意Mn低Mn高Mn低Mn恵Mn低Mn高Mn低Mn高Mn低Mn

SR SR SR SR

GMAW

SR

SR

SAW

标値(vE3640J,NDT温度410C)満足(表3参

照). 2.3.3 淳虐継手部机械的性质

部)

SMAW

図3 无延性迁移温度落重试験得无延性迁移温度(NDT温

度)目标値満足.(W:溶接金属,B:,H:热影响

継手引张试験,母材规格値480MPa上回十

分引张强得.,継手自由曲试験,

Nilductility transition temperature

SR20%以上,SR30%以上伸有

.试験,试験等,溶接割组织上问题认,结果良好. 2.3.4 溶接継手部物性(1)360C冲撃吸収平均値,

図2示目标性能(〃且_3640J)満足I),钢种差认.(2)継手落重试験结果図3示.试験条件NDT温度410C以下),钢种有意差认

.

三菱重工技报 Vol.37 No.4(20007)

212

300

新日银材(SAW):SR.高Mn :SR,低Mn:SR.低Mn:SR.J=44.5mm:SR.高Mn:SR.(=44.5mm

新日银材(SMAW)

400

l 言 d 至. k .. k

巳\

8

H n

300

摩言 d .密

2 0 0

:SR,高Mn :SR,低Mn:SR,高Mn:SR,低Mn:ASMESec.×lKI,曲线

.=36.49+22.79exp[0.036一町,·)7)]

巳

.U

r一桁川()

温度 r(C)

図4 溶接継手部破壊靭性打.,K.温度表存性

开発SGV480钢(板厚55mm),従来钢(板厚44.5mm)破壊靭性値优,SR省略可能.

図5 溶接継手部脆性裂発生靭性特性 CT试験得轧,凡.ASIE凡.曲线上回

示.

Dependenceontemperatureoffracturetoughness

Kc,KIcinweldedjoint

Crackinit