[发明专利]快中子反应堆设备制造用E316H型焊条

说明书

本发明公开了一种快中子反应堆设备制造用E316H型焊条，包括焊条药皮和焊芯，焊条药皮由固体组分和液体组分组成，固体组分重量百分比为大理石：20％～28％、萤石：10％～15％、冰晶石：30％～38％、金红石：10％～15％、纯碱Na2CO3：0％～1％、云母：3％～6％、硅灰石：4％～6％、碳酸钡：1％～3％、钛铁：6％～10％、硅铁：1％～2％、铁黑：4％～8％、稀土氧化物：1％～3％、金属锰：1％～3％、金属镍：2％～4％、金属铬：2％～4％，液体组分为钾钠水玻璃，占固体组分质量20％～23％；焊条熔敷金属室温(高温)强度高，冲击韧性良好，且【H】、【O】含量较低，可满足快中子反应堆用316H奥氏体不锈钢的焊接，和其他300系列奥氏体不锈钢的焊接。

技术领域

本发明涉及焊接材料领域，尤其涉及快中子反应堆设备制造用E316H型焊条。

背景技术

快中子反应堆简称快堆，在运行过程中裂变燃料越烧越多，得到增值，是当今唯一现实的增值堆型。以快堆为牵引的先进核燃料循环系统具有两大功能：一是能够大幅度提高铀资源的利用率，可将天然铀资源的利用率从目前在核电站中广泛应用的压水堆的约1％提高到60％以上；二是可以嬗变压水堆产生的长寿命放射性废物，实现放射性废物的最小化。目前为止，我国建造了较多的压水堆核电站，但商业化快中子反应堆压水堆的建造数量为零，因此压水堆核废料只能长期储存在废料罐中，不能重复利用。快中子反应堆作为核电第四代堆型，可实现快堆与压水堆燃料的循环使用，是未来核电发展的主导产品。快堆技术的发展和推广，对促进我国核电可持续发展和先进燃料循环体系的建立，对核能的可持续发展具有重要意义，对中国核电发展前景起到关键作用。

目前在制的示范快堆堆容器及旋塞设备总重约为3500吨，体积庞大，性能指标及尺寸精度要求高，主要材料为316H奥氏体不锈钢，对焊接工艺和焊接质量要求非常高。且快堆堆容器、堆内构件及旋塞均为承载、承压构件，制造中焊接量大，要求焊缝耐腐蚀，对室温强度、高温强度，高温持久等要求极高，需要焊缝熔敷金属中的【H】、【O】含量非常低。

在现行的核压力容器中，不锈钢焊接材料一般用作表层防腐蚀，对焊缝的强度、冲击等力学性能要求相对较低，且奥氏体不锈钢内【H】溶解度高，焊缝控氢难，故示范快堆堆容器制造均不能采购到完全满足要求的焊条。

发明内容

本发明提供一款E316H型焊条，用于快堆堆容器、堆内构件及旋塞制造用316H奥氏体不锈钢的焊接。该焊条焊接工艺性良好，焊条熔敷金属中的【H】、【O】具有较低含量；焊条熔敷金属具有较高的室温强度和高温强度，高温持久性能、冲击性能优良、耐晶间腐蚀性能良好。

本发明所采用的技术方案是快中子反应堆设备制造用E316H型焊条，包括焊条药皮和焊芯，所述的焊条药皮由固体组分和液体组分组成，所述的固体组分其成分及其重量百分比为：大理石：20％～28％、萤石：10％～15％、冰晶石：30％～38％、金红石：10％～15％、纯碱Na2CO3：0％～1％、云母：3％～6％、钛铁：6％～10％、硅铁：1％～2％、铁黑：4％～8％、稀土氧化物：1％～3％、金属锰：1％～3％、金属镍：2％～4％、金属铬：2％～4％，所述的液体组分为钾钠水玻璃，占固体组分重量20％～23％；所述的焊芯其成分及重量百分比为：C：0.02％～0.04％、Si：0％～0.20％、Mn：1.25％～2.0％、P≤0.005％、S≤0.005％、Cr：19.0％～20.0％、Ni：11.0％～12.0％、Cu≤0.020％、Co≤0.010％、B≤0.0005％、余量为Fe。

所述的焊条药皮的固体组分其成分及其重量百分比为：硅灰石：4％～6％、碳酸钡：1％～3％。

所述的焊芯其组分及重量百分比为：Nb≤0.01％、As≤0.005％、Sn≤0.002％，Sb≤0.001％。