鍋爐及壓力容器用鋼板SGV410,SGV450,SGV480 JISG3118 訂貨

原子爐格納容器用SGV480鋼溶接后熱処理及予熱省略施工法確立

EstablishmentofWeldingProcesswithoutPWHTandPreheatinginSGV480Plate

for Nuclear Reactor Containment Vessel

神戸造船所渡遠(yuǎn)長村隆文*技術(shù)本部吉本賢太郎*3

望*1 東久保智広*2

原子爐格納容器溶接部厚38mm超場合,省令81號規(guī)定溶接后熱処理(SR)必要,

現(xiàn)地溶接部溶接后熱処理実施実際上困難.本研究,制鋼技術(shù)一TMCP(熱加工制御)法適用組織微細(xì)化低炭素當(dāng)量化図,靭性及溶接性雙方大幅向上SGV480鋼板開発.鋼板実

機(jī)適用性評価試験行,使用溫度190C立地條件下原子爐格納容器用鋼板,板厚55mmSR及予熱

省略溶接施工可能確認(rèn).

OrdinancesofJapan'sMinistryofInternationalTradeandIndustryprovidethatweldedjointsmorethan38mmthick usedinnuclearreactorcontainmentvesselsundergoPostWeldHeatTreatment(PWHT).PWHTisdifficulttoapplyinthefield,however.Wemade SGV480platetougher and more weldablebyusinga ThermoMechanicalControIProcess (TMCP)inrolling.SuchplatecanbeusedwithoutPWHTorpreheatingupto55mmthickatlowestservicetemperature

190C.

1.原子爐格納容器制作,溶接部厚38mm超

場合,省令81號規(guī)定溶接后熟処:哩(SR)必要.SR溶接殘留応力低減目的,現(xiàn)地溶接部実施実際上困難.

(1)鋼板化學(xué)成分JIS G3118SGV480鋼準(zhǔn),機(jī)械的性能同規(guī)格定値以上

(2)360C沖撃吸収40J以上

(3)無延性遷移溫度(NDT溫度)410C以下 2.2 試験方法

當(dāng)社設(shè)定鋼板仕様基,新日本制銭(株)及川崎制鉄(株)2社鋼板試作検討,母材性能確認(rèn).后,実生產(chǎn)制造鋼板用當(dāng)社溶接継手制作,性能試験実施.

(1)供武村

先行,JIS G3118中常溫圧力容器用 SGV480鋼板板厚44.5mmSR行特殊方法

溶接認(rèn)可申請,実用化.,今后,立地條件使用溫度大幅低下耐震上確保観點板厚増加可能性,母材及溶接部対更高靭性要求.従來技術(shù)延長線上,,焼鋼靭性向上図場合,微量元素添加量増必要,場合,溶接性悪化懸念.本研究,熟加」二制御(TMCP)法通用金屬組織微細(xì)化及低炭素當(dāng)量化図,勒性及溶

板厚今后想定板厚55mm

.表1使用鋼種及溶実相料組合示.予熱省略実現(xiàn),C始炭素當(dāng)量低減,Mn強(qiáng)度勒性考慮JIS G3118規(guī)格內(nèi)(Mn1.2%)規(guī)格外(Mn>1.2%)2種類開発.表2各々鋼板化學(xué)分析結(jié)果示.

(2)溶接條件

接性雙方大幅向上SGV480鋼開発

,SR及予熱省略可能溶接施工法確立.,本研究,通商產(chǎn)業(yè)省資源庁委托受技術(shù)研究組合"原子力用次世代機(jī)器開発研究所(ANERI)"研究一環(huán)新日本制織(株)及川崎制鉄(株)共同実施

溶接継手制作際L,格納容器制作時適用被覆

溶接(SMAW)法,溶接(SAW)法及溶接(GMAW:80%Ar+20%CO2)法3種類洛

表1 供試材

Test materials

.

2.適用性評価試験

鋼板改良型SGV480 (板厚55mm)

(制造)

川崎制鉄

新日本制錬

高M(jìn)n低九4n高M(jìn)n低Mn

(神戸制鋼所)

TMCP法適用制造SGV480鋼板実機(jī)適用性評

価行,母材及溶接継手部性能試験実施.

(日鉄溶接工業(yè))

被覆溶接溶接材料溶積溶接

LB52NSUL〔4mm)

L55SNEL(4mm) YD(4.8mm)

NB55L(12×100)

2.1 日標(biāo)性能鋼板目標(biāo)性能,使用溫度19〇C想定L,省令基

以下設(shè)定.

零1制品業(yè)務(wù)部主席*2鉄構(gòu)部工作課*3高砂研究所材料·強(qiáng)度研究室

PFH5 LT(12×10 )

MGS50J(451.2mm)

YM36E(1.2mm)

三菱重工捜報 Vol.37 No.4(20007)

11

表2 銅板化學(xué)成分 Chemicalcompositionoftestplates

(単位:mass%)

表3 母材機(jī)械試験結(jié)果 Mechanicalpropertiesofbasemetals

引張試験(1)

試験(2)

商量試験(3)

銅棒

CSiMnPSNiMoNbCe.P.m

鋼種方向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溫度

(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

踐材

低

新錬材

528 36 339 120

547 34 326 101 538 36 353 100

80

高 Mn C 468

:従來SGV480調(diào)

P 制鋼中岳三

貨

65

)

:TMCP適用鋼(新日報):TMCP適用鋼(川鉄)

試験片采取位置1/4J,SR,根厚55mm 注:(1)JISZ220110號試験片 2本平均値(2)JISZ2202V試験片 3本平均値(3)ASTM E20895a準(zhǔn)拠 P3型

C印(WES)=C++++十+

300

志蒜蒜

柵 H 璧

0 00

..

.

千

0.3 0.35 0.4

山皆

200

00

0e O

臺..

0 0

0:新日銀材

:川鉄材

炭素當(dāng)量Ceq(WES)(%)

C

図1溶接割阻止予熱溫度C..(WES)関系従來材比較,予熱阻止溫度大幅低下,予熱省略

可能.

目標(biāo)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M(jìn)n低Mn高M(jìn)n低Mn高M(jìn)n低Mn高M(jìn)n低Mn高M(jìn)n低Mn

SR SR SMAW SR GMAW SR SR SR SAW

接方法用.入熱量溶接平均35kJ/cm,以外平均45kJ/cm.予熱行,SRr)

2種類.,継手ESSO試験片SR実施.,SR條件,6250Cx2.05h. 2.3 試験結(jié)果

2.3.1溶接割特性

図2 360C沖撃吸収36qC沖撃試験吸収平均値目標(biāo)値満足.(W:溶接金屬,B:,H:熱影響部)

Absorbedenergyat360CforCharpyimpacttest

実機(jī)試作鋼板用,雰囲気溫度50C,相対濕度80%,及雰國気溫度300C,相対濕度80%2條件下溶接割試

0 8 7

,::¨二.

6

験実施,條件割発生認(rèn)

璽於埋空想?yún)?/p>

塵

50

凸凸凸凸

.図1,溶接割阻止予熱溫度,従來鋼比

40

凸凸公金 00 目標(biāo)値(NDT41)

凸凸凸

0 0

較.今回開発SGV480鋼,従來鋼比

炭素當(dāng)量低減割阻止予熱溫度低下,予熱省略可能確認(rèn). 2.3.2 母材機(jī)械的性質(zhì)母材機(jī)械的性質(zhì)JIS G3118規(guī)定性能満,沖撃試験及落重試験結(jié)果,共目

凸=「=}()〇=一一__

30

0:新日経材

:川鉄材

20

WBHWBHWBHWBHWBHWBHWBHWBHWBHWBHWBHWBH , J 【__】」 J__.__/\

高M(jìn)n低Mn意Mn低Mn高M(jìn)n低Mn恵Mn低Mn高M(jìn)n低Mn高M(jìn)n低Mn

SR SR SR SR

GMAW

SR

SR

SAW

標(biāo)値(vE3640J,NDT溫度410C)満足(表3參

照). 2.3.3 淳虐継手部機(jī)械的性質(zhì)

部)

SMAW

図3 無延性遷移溫度落重試験得無延性遷移溫度(NDT溫

度)目標(biāo)値満足.(W:溶接金屬,B:,H:熱影響

継手引張試験,母材規(guī)格値480MPa上回十

分引張強(qiáng)得.,継手自由曲試験,

Nilductility transition temperature

SR20%以上,SR30%以上伸有

.試験,試験等,溶接割組織上問題認(rèn),結(jié)果良好. 2.3.4 溶接継手部物性(1)360C沖撃吸収平均値,

図2示目標(biāo)性能(〃且_3640J)満足I),鋼種差認(rèn).(2)継手落重試験結(jié)果図3示.試験條件NDT溫度410C以下),鋼種有意差認(rèn)

.

三菱重工技報 Vol.37 No.4(20007)

212

300

新日銀材(SAW):SR.高M(jìn)n :SR,低Mn:SR.低Mn:SR.J=44.5mm:SR.高M(jìn)n:SR.(=44.5mm

新日銀材(SMAW)

400

l 言 d 至. k .. k

巳\

8

H n

300

摩言 d .密

2 0 0

:SR,高M(jìn)n :SR,低Mn:SR,高M(jìn)n:SR,低Mn:ASMESec.×lKI,曲線

.=36.49+22.79exp[0.036一町,·)7)]

巳

.U

r一桁川()

溫度 r(C)

図4 溶接継手部破壊靭性打.,K.溫度表存性

開発SGV480鋼(板厚55mm),従來鋼(板厚44.5mm)破壊靭性値優(yōu),SR省略可能.

図5 溶接継手部脆性裂発生靭性特性 CT試験得軋,凡.ASIE凡.曲線上回

示.

Dependenceontemperatureoffracturetoughness

Kc,KIcinweldedjoint

Crackinit