Создание сварочных материалов, обеспечивающих повышение служебных характеристик металла сварных швов корпусов атомных и нефтехимических реакторов из хромомолибденованадиевых сталей

Цель работы - создание материалов для автоматической сварки, обеспечивающих повышение служебных характеристик металла сварных швов корпусов ВВЭР из стали марки 15Х2МФА-А мод. А и корпусов РГКН из сталей типа 2,25Cr-1Mo-0,25V до уровня основного металла. В процессе исследований установлено, что существенно повысить служебные характеристики металла шва возможно при использовании низкоактивного агломерированного сварочного флюса. На основе исследований влияния содержания оксидных и фторидных соединений сварочного флюса на его сварочно-технологические свойства, разработана шлаковая основа нового агломерированного флюса. Исследование влияния добавок в состав флюса металлических компонентов на характеристики металла шва показало, что существенное увеличение ударной вязкости металла шва обеспечивается при введении в состав флюса 2% металлического марганца и 0,5% ферротитана. Изучено влияние легирующих элементов, вводимых через сварочную проволоку, таких как никель, углерод, молибден и титан, на служебные характеристики металла шва. Установлено, что оптимальное сочетание механических свойств металла шва корпусов ВВЭР обеспечивает сварочная проволока Cr-Ni-Mo системы легирования, а корпусов РГКН - Cr-Mo-V. Данные отличия обусловлены различиями в параметрах технологических отпусков при сварке, а также условиями эксплуатации данного оборудования. Установлено, что снижение содержания никеля с 1,2 до 0,6% существенно не влияет на прочность и пластичность металла шва корпусов ВВЭР, в то время как повышение содержания углерода с 0,06 до 0,1% приводит как к повышению прочности, так и ударной вязкости. Установлено, что повышение содержания титана с 0,011 до 0,022% приводит к чрезмерному повышению прочности и твердости металла шва корпусов РГКН, а повышение молибдена с 0,6 до 1% приводит к увеличению времени разрушения образца на длительную прочность с 415 до 1000 ч. На основе выполненных исследований разработаны марочные составы материалов для автоматической сварки корпусов ВВЭР и РГКН, на основе анализа термокинетических диаграмм распада аустенита разработаны рекомендации по их применению. На новые материалы выпущена вся необходимая техническая документация, завершены аттестационные испытания.