T∕CNEA 033.2-2022 压水堆核电厂燃料和相关组件焊接规范 第2部分：镍基合金零部件激光焊

ICS27.120.10CCSF49体标准T/CNEA033.22022压水堆核电厂燃料和相关组件焊接规范第2部分:镍基合金零部件激光焊weldingspecificationforfuelassemblyandassociatedcorecomponentsinpressurizedwaterreactorsnuclearpowerplants—part2:Laserwledingfornickelbasealloyparts2022-11-15发布2023-01-01实施中国核能行业协会发布T/CNEA033.22022前言范围2规范性引用文件3术语和定义4工艺要求5设备要求2鉴定要求24检测要求资料性附录A合格性鉴定试样要求………4检测要求资料性附录A资料性附录B资料性附录BrEneryrEneryT/CNEA033.22022前言本文件按照GB/T1.12020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件是T/CNEA033《压水堆核电厂燃料和相关组件焊接规范》的第2部分。T/CNEA033《压水堆核电厂燃料和相关组件焊接规范》拟由以下8个部分构成。第1部分:锆合金零部件激光焊;第2部分:镍基合金零部件激光焊;第3部分:锆合金管惰性气体保护焊;第4部分:不锈钢管惰性气体保护焊;能第4部分:不锈钢管惰性气体保护焊;第7部分:镍基合金电阻焊;第7部分:镍基合金电阻焊;请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国核能行业协会提出并归口。本文件起草单位:上海核工程研究设计院有限公司中核北方核燃料元件有限公司中核建中核燃料元件有限公司。本文件主要起草人:叶臣陈小强张文华程禹敏邢菊伟罗林龄本文件为首次发布CrEneryT/CNEA033.22022压水堆核电厂燃料和相关组件焊接规范第2部分:镍基合金零部件激光焊2T/CNEA033.220226鉴定要求6.1鉴定范围焊缝(结构和材料)和关键设备应进行合格性鉴定,但以下两种情况除外:a)为方便后续结构焊接而进行的定位焊;b)其他非结构功能的激光焊。6.2鉴定参数6.2.1焊接合格性鉴定中应建立关键参数的可接受数值范围,鉴定应包括最小和最大热输入焊缝试验。6.2.2鉴定工艺参数为激光焊的最小和最大热输入。激光焊最小或最大热输入由激光平均功率(P)、激光脉冲频率(f)、脉冲数目或焊道数目(")、扫描速度(F)、焊点间距(x)、激光脉冲持续时间(Tple)、焦点深度(聚焦/离焦)共同影响。6.2.3脉冲能量脉冲能量按公式(1)计算:Pf…(1)f式中:Epl脉冲能量,单位为焦耳(J);P激光平均功率,单位为瓦(W);f激光脉冲频率,单位为赫兹(Hz)。6.2.4点焊总热输入点焊总热输入按公式(2)计算:PPt”eldfE=·n………………Pt”eldf式中:式中:rEneryEPtweld点焊总热输入,单位为焦耳(J);P激光平均功率,单位为瓦(W)rEneryf激光脉冲频率,单位为赫兹(Hz);"脉冲数目,单位为个。6.2.5连续线性焊总热输入连续线性焊总热输入按公式(3)计算:…式中:Elineartio连续线性焊总热输入,单位为焦耳每米(J/m);P激光平均功率,单位为瓦(W);F扫描速度,单位为米每秒(m/s);"焊道数目,单位为个。6.2.6间隔线性焊总热输入间隔线性焊总热输入按公式(4)计算:T/CNEA033.22022式中:Elineation间隔线性焊总热输入,单位为焦耳每米(J/m);P激光平均功率,单位为瓦(W);f激光脉冲频率,单位为赫兹(Hz);X焊点间距,单位为米(m);"焊道数目,单位为个。6.2.7峰值功率峰值功率按公式(5)计算:P Epulseppeak……(5)P EpulseppeakTTpulsepulsefTTpulsepulse式中ppeak峰值功率,单位为瓦(w);Epl脉冲能量,单位为焦耳(J);Tpull激光脉冲持续时间,单位为毫秒(ms);P激光平均功率,单位为瓦(W);f激光脉冲频率,单位为每秒赫兹(Hz)。6.3试样要求66.3.1鉴定试样数目要求参见附录A,所有焊缝应满足外观检测准则要求。6.3.2腐蚀试验的试样可用于后续金相检查。6.3.3如果产品设计对焊缝熔深有要求,并且对载荷无要求,可采用同等数量的金相试样检查代替载荷试验,无需进行载荷试验。6.3.4应使用重新焊接最大能量参数组对一次焊接上限值的试样重新焊接,并进行腐蚀试验和金相检查。6.3.5除非产品图纸或产品技术条件规定,否则用于鉴定的试样尺寸应包络实际产品尺寸。6.4工艺验证rEneryrEnery6.4.1工艺适用性验证试验要求参见附录B。6.4.2在出现以下情况时,应开展工艺验证:a)原设备的设计和光学路径合格工艺参数移植到新设备的设计和光学路径中;b)验证原鉴定工艺参数的有效性时;C)验证原鉴定工艺参数对于相似但不完全相同焊缝的适用性时;d)将一种线焊缝使用的合格工艺参数用于其他类型的线焊缝前;e)确定使用现有鉴定参数的焊缝验收准则时。6.4.3原鉴定参数用于其他设备,应重新进行工艺鉴定。34T/CNEA033.220227检测要求7.1金相检查7.1.1所有焊缝7.1.1.1试样应至少放大40倍进行评估。7.1.1.2有裂纹的焊缝应判废。7.1.1.3横断面上存在长度或直径超过设计要求的夹杂物或孔隙的焊缝应判废。7.1.1.4试样应根据图纸上焊缝熔深要求进行评估。7.1.2线性焊缝应沿着焊缝的横断面方向切割试样,避开熔池末端。熔池末端通常会出现收缩裂缝,在切割之前应进行观察,裂缝尺寸应小于设计要7.1.3格架内条带交叉焊点为更清晰地观察焊缝,开槽方向平行的方向对试样进行切割。试定,以确保能对切割面进行抛光、腐蚀。7.2载荷试验7.2.1正常情况下,载荷试验的试样应在室温下使用拉伸进拉伸试验,其拉伸试验机的拉伸速率不宜超过·2mm/min试样应至少满足设计规荷要求。7.2.2如果对焊缝熔深有设计要求,可以不做载验.3.3)。7.2.3内条带与外条带的焊缝强度要求应基于焊度确7.2.4边角处焊缝的拉伸方向应与焊缝方向。便测试和评估,样品可不进行全长焊接。7.2.5格架的套管-内条带焊缝鉴定忽略,选取最小尺寸焊缝进行试验,试验结果应满足载荷要求。7.3焊缝尺寸和外检查7.3.1应进行肉眼检,不应判废或放大3倍进一步评估。7.3.2有裂纹或掺杂异缝判废。7.3.3除非经采购,熔融区域褪色的焊缝应判废。7.3.4除非经采购,现孔隙或不熔合的焊缝应判废。7.3.5当焊接溅出物过多或是溅到表面,导致与其他零部件发生干涉时,应判废。7.3.6尺寸过小、不满足图纸要求或没有达到合格长度的焊缝应判废。5T/CNEA033.22022附录A(资料性)合格性鉴定试样要求合格性鉴定试验要求可参考表A.1要求或采购方与制造方协商确定。表A.1合格性鉴定试验要求焊缝类型金相检查载荷试验内条带-内条带焊接2个最大参数组合+2个最小参数组合10个最大参数组合+10个最小参数组合内条带-外条带焊接2个最大参数组合+2个最小参数组合10个最大参数组合+10个最小参数组合外条带边角处焊接2个最大参数组合+2个最小参数组合4个最大参数组合+4个最小参数组合套管-