压水堆核电厂燃料和相关组件焊接规范 第6部分：不锈钢板或棒惰性气体保护焊-编制说明（征求意见稿）

（征求意见稿）一、工作简况1、任务来源本项目来源于中国核能行业协会团体标准制定计划（核协科函[2020]453号），《关于《压水堆核电厂燃料和相关组件焊接规范第1部分：锆合金零部件激光焊》等41项团体标准通过立项审批的通知》。根据通知，《压水堆核电厂燃料和相关组件焊接规范第5部分：不锈钢板或棒惰性气体保护焊》由上海核工程研究设计院有限公司负责编制，参编单位为中核北方核燃料元件有限公司和中核建中核燃料元件有限公司。编制周期为2021年7月到2022年12月。2021年6月，上海核工程研究设计院有限公司与中国核能行业协会签订《中国核能行业协会团体标准制（修）订-压水堆核电厂燃料和相关组件焊接工艺标准》合同，包括团体标准《压水堆核电厂燃料和相关组件焊接规范第5部分：燃料棒堵孔焊》等8项标准。2、主要工作过程接到该标准编制的任务后，上海核工程研究设计院有限公司与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成立了标准编制工作组，对标准编制工作按照起草阶段、征求意见稿阶段、送审稿阶段、报批稿阶段分别进行了任务分工和筹划，并按计划完成了征求意见稿编制阶段任务。2.1起草阶段根据任务要求，上海核工程研究设计院有限公司联合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成立了中国核能行业协会团体标准编制工作组，组织编制工作。标准编制工作组制定了标准编制工作计划、编写大纲，明确任务分工及各阶段进度计划。同时标准编制工作组成员集中培训，认真学习GB/T1.1-2020相关要求，结合标准制定工作的各个环节，进行了研究和探讨。工作组经过技术调研，依据压水堆核电厂燃料和相关组件不锈钢板和棒惰性气体保护焊的工程应用实践，以及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加工和组装工艺技术要求，于2020年12月形成草案稿。2021年4月，工作组召开标准编制工作会议，会议讨论了当前国内外不锈钢板和棒惰性气体保护焊相关技术发展动态，拟纳入本标准方案的技术先进性、成熟程度以及是否涉及专利等，确定了标准起草的总体框架和主要内容。2.2征求意见阶段标准编制工作组针对草案稿讨论的意见、建议进行归纳、总结，于2021年5月编写完成了中国核能行业协会团体标准《压水堆核电厂燃料和相关组件焊接规范第6部分：不锈钢板或棒惰性气体保护焊》的征求意见初稿。2021年6月，标准编制工作组组织征求意见稿研讨会，对征求意见稿的内容条款和技术指标进行逐条研讨，对标准编制过程中遇到的相关问题进行深入交流并达成共识，确定了标准征求意见稿的内容，完成征求意见稿。3、主要参加单位和工作组成员及其所作的工作等上海核工程研究设计院有限公司作为主编单位负责标准的编制工作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作为参编单位，也是生产制造单位，负责反馈制造和检测结果，负责反馈后续加工和组装工艺技术要求。主要成员：党宇、范华彬、程禹敏、李波、钟多军、郑浩南、潘捷二、标准编制原则和主要内容1、标准编制原则本标准编制原则是立足于技术先进，规范合理，通俗易懂，针对压水堆核电厂燃料和相关组件不锈钢板或棒惰性气体保护焊的设计需求，结合不锈钢板或棒惰性气体保护焊国内工程应用实践形成。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为施工单位，负责焊接工艺的验证和应用经验反馈。（1）科学性本标准编制小组对不锈钢板或棒惰性气体保护焊进行了深入的调研，包括中核北方核燃料元件有限公司针对不锈钢板或棒惰性气体保护焊生产的技术反馈。在此基础上针对不锈钢板或棒惰性气体保护焊的技术指标要求，进行了认真的总结分析和针对国内工业体系的适应性调整，本着标准规范，通俗易懂，适用性强的原则和满足新版标准编写规则要求的前提下开展了编制。（2）实用性本标准对压水堆核电厂燃料和相关组件不锈钢板或棒惰性气体保护焊技术要求进行了规范，规定了不锈钢板或棒惰性气体保护焊的材料、工艺、鉴定、检测、产品、试验、人员和设备等要求，以统一压水堆核电厂燃料和相关组件不锈钢板或棒惰性气体保护焊加工方法，使其向科学化、合理化方向迈进，从而达到提高核电行业质量管控水平的目的。2、标准主要内容的依据本标准编写的格式遵从GB/T1.1-2020的要求。工艺要求：为确保焊接质量满足设计需求同时符合国内产业能力，经过充分的技术开发和生产实践，确定工艺要求，规定了如适用焊丝应符合GB/T29713的规定。规定了焊前准备的技术要求和注意事项如待焊零件的焊前清理和清洁要求、定位点焊等辅助要求，焊接相关技术要求如焊接位置、焊接电流的选择、焊接保护气的选择和纯度要求、电极材料的选用、焊接热处理的限制、分层焊接的清理、焊接金属的熔敷方式等具体要求。为保证焊接质量应对焊前准备提出要求，规定了焊前清理相关要求即待焊零件的边缘应进行处理，零件焊接表面应去除可能影响焊接质量的受影响区域的材料，材料的最小去除量应叠加在名义尺寸和公差上以保证焊缝尺寸的准确性。明确了待焊表面应彻底进行清理并明确了采用钢丝刷或橡胶/树脂胶合的氧化铝/碳化硅砂轮进行表面清理时的必须未清理过不锈钢或镍基合金以外的其他材料以保证待焊表面引入其他杂质。焊接前可对结构进行定位点焊以保证焊接作业时零件的稳定性。对于焊接操作的位置应选择平坦的水平位置以保证焊接质量。根据燃料和相关组件生产实践经验，对于焊接电流应遵循自动或半自动焊接应使用直流正接的方式（电极接电源负极，工件接电源正极）。在工件或焊枪开始运动后，用高频电流引弧。高频电流应在电弧引好后、焊接电流减弱前关闭。环缝焊接时，应维持焊接电流不变超过一周（360°），以确保消除焊接起始处低温未焊接部分和未充分熔合的痕迹。完成重叠部分的焊接后，逐渐减弱焊接电流，熄灭电弧。手工焊接如不使用高频电流引弧，则应使用隔离的引弧板引弧。其它的要求与自动焊接一致。焊接结束后，手动减弱焊接电流，熄灭电弧。焊接中应采用流量稳定的保护气体以避免焊缝及热影响区氧化，使用的保护气体应为满足GB/T4842《氩》或GB/T4844《纯氦、高纯氦和超纯氦》的高纯度的氩气或氦气，纯度应不低于99.99%。应使用钨（铈或钍）电极进行焊接，施焊时应避免电极与工件表面接触，如有接触应去除表面电极杂质。由于不锈钢材料的热处理特性，焊接工件不应进行任何焊接热处理，只有在工件低于16℃时，才需要将工件预热至16~29℃。逐层焊接时应对每一层焊缝进行清理以保证焊层间没有氧化物和飞溅熔滴。不得使用喷砂处理但可以适用玻璃砂喷砂清理。鉴定要求：规定了工艺合格性鉴定的关键参数的最小范围，鉴定试验的项目和要求如拉伸性能试验、弯曲试验和晶间腐蚀试验的试样数量、试验方法和合格指标。检验要求：规定了外观检测的验收标准、工艺控制的关键参数的确定方法，焊缝无损检测的方法和频率，及免除熔深检测的条件。3、解决的主要问题本标准编制的目的是实现压水堆核电厂燃料和相关组件不锈钢板或棒惰性气体保护焊加工技术的标准化和规范化。保证同行业焊接加工质量要求以及评判标准的一致性。三、主要试验（或验证）情况本标准编制的目的是实现压水堆核电厂燃料和相关组件不锈钢板或棒惰性气体保护焊加工技术的标准化和规范化。保证同行业焊接加工质量要求以及评判标准的一致性。依据压水堆核电厂燃料和相关组件不锈钢板或棒惰性气体保护焊的工程应用实践，以及中核北方核燃料元件有限公司的生产加工实践经验反馈，完成了压水堆核电厂燃料和相关组件不锈钢板或棒惰性气体保护焊焊缝的目视检查、尺寸检测、超声检测、射线检测、晶间腐蚀试验、泄漏检测、拉伸试验和玩去试验等试验和测试，关键检测和检验项目和指标均得到了固化。该项工艺在AP1000依托项目核电厂的燃料和相关组件制造中得到应用。四、标准中涉及专利的情况本标准不涉及专利问题。五、预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况2021年，国务院发布关于落实《政府工作报告》重点工作分工的意见。意见提出，扎实做好碳达峰、碳中和各项工作，制定2030年前碳排放达峰行动方案。优化产业结构和能源结构。推动煤炭清洁高效利用，大力发展新能源，在确保安全的前提下积极有序发展核电。研究和推广应用一批先进的核电行业标准，是有利于在确保安全前提下积极有序发展核电的。因此，针对压水堆核电厂燃料和相关组件不锈钢板或棒惰性气体保护焊，上海核工程研究设计院有限公司作为主编单位编制本团体标准。本标准的颁布实施能规范核燃料和相关组件不锈钢板或棒惰性气体保护焊的加工质量，规范相关行业发展，从而提高整个行业产品质量。标准化的产品有利于其设计、生产和采购，特别是降低成本，提高经济性。本标准的制定，填补了压水堆核电厂燃料和相关组件不锈钢板或棒惰性气体保护焊相关标准的空白，可以促进不锈钢板或棒惰性气体保护焊加工技术的标准化和规范化。六、与国际、国外对比情况1、项目与国际标准或国外先进标准采用程度的考虑本标准没有采用国际标准，在制定过程中未查到同类国际、国外标准。2、与国内相关标准间的关系无。3、发展趋势本标准的技术具有先进性，相关技术已在国外多个压水堆核电厂以及国内AP1000核电厂得到应用，国内目前也已经实现了国产化，技术成熟程度也较高，本标准的技术不涉及专利。七、在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及标准，特别是强制性标准的协调性本标准是针对压水堆相关组件压水堆核电厂燃料和相关组件不锈钢板或棒惰性气体保护焊规范，与现行相关法律、法规、规章及相关标准协调一致。八、重大分歧意见的处理经过和依据无。九、标准性质的建议说明建议本标准的性质为团体标准。十、贯彻标准的要求和措施建议标准发布后，上海核工程研究设计院有限公司将配合中国核能行业协会组织行业召开标准宣贯会，开展培训活动，促进该标准更好的贯彻实施。该标准根