Статья

Наименование	Совершенствование технологии наплавки разнородных сталей при изготовлении транспортно-упаковочных контейнеров
Авторы	Гальцов И. А., к. т. н., доц.
Раздел	Металлургия и материаловедение
Год	2022	Выпуск	72	Страницы	58 - 66
УДК	621.791.75:669.14
Аннотация	Работа посвящена разработке новой технологии наплавки аустенитного облицовочного слоя внутренней крышки транспортно-упаковочного контейнера для перевозки и хранения отработанного ядерного топлива ледоколов и надводных кораблей. Предложена технология наплавки с регулируемым термическим циклом путем ввода в сварочную ванну дополнительной охлаждающей присадки ДХП.
Реферат	Цель. Разработка ресурсосберегающей технологии наплавки и новых сварочных материалов, облицовочного слоя внутренней крышки транспортно-упаковочного контейнера (ТУК) для хранения отработанного ядерного топлива. Методика. Технология основана на введении в жидкий металл сварочной ванны внутренних стоков тепла в виде дополнительной холодной охлаждающей присадки (макрохолодильников) ДХП. Доля дополнительной холодной проволоки составляет 90÷100 % от массы основной наплавочной проволоки (ДХП = 90÷100 %). Диаметр дополнительной холодной проволоки равен диаметру основной, наплавочной проволоки dэл = dДХП = 4 мм. Скорость принудительного, сопутствующего охлаждения при этом процессе составляет 60-65 градусов в секунду в интервале 500-900 ºС (Wохл500-900 = 60¸65 ºС/с). Результаты. Способ ручной дуговой наплавки с дополнительной холодной присадкой (макрохолодильником) позволяет на 48 % увеличить площадь поперечного сечения сварного валика (с Fш = 16 мм2 до Fш = 30 мм2), тем самым на 25 % уменьшить количество наложения наплавочных валиков без увеличения погонной энергии сварки. Использование макрохолодильников в наплавочных материалах РДН позволило исключить использование более дорогих электродов ЗИО-8 (Э-10Х25Н13Г2) при сварке переходного слоя с заменой их на электроды ЭА-898/21Б (Св-08Х19Н10Г2Б), обеспечивая оптимальную аустенитно-ферритную структуру сварных валиков. Способ автоматической наплавки под слоем флюса с дополнительной холодной присадкой АФНдхп позволяет на 67 % увеличить площадь поперечного сечения сварного валика (с Fш = 45 мм2 до Fш = 67 мм2), тем самым уменьшить количество наложения наплавочных валиков на 48 % без увеличения погонной энергии сварки. Использование при автоматической наплавке под слоем флюса (АФН) дополнительной холодной присадки АФНдхп позволило исключить применение более дорогой проволоки Св-07Х25Н13 при сварке переходного слоя с заменой на проволоку Св-08Х19Н10Г2Б, обеспечивая аустенитно-ферритную структуру наплавочных валиков. Научная новизна. Впервые разработана технология наплавки разнородного соединения феррито-перлитной и аустенитной стали 09Г2СА-А+08Х19Н10Г2Б с вводом в жидкий металл наплавочной ванны дополнительной холодной присадки ДХП (макрохолодильников), позволяющая рационально использовать всю теплоту сварочной дуги, получать качественные наплавочные соединения. Практическая значимость. Использование дуговой наплавки ДХП позволяет увеличить площадь поперечного сечения наплавочного валика, тем самым уменьшить количество проходов и тепловое воздействие на сталь при формировании разнородного соединения без увеличения погонной энергии сварки.
Ключевые слова	наплавка, сталь, ядерное топливо, аустенит, феррит, внутренняя крышка, основной слой, наплавленный слой, диффузия, структура, фаза, наплавочная головка, коррозия.
Полный текст