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,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,立地条件使用温度大幅低下耐震上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,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