王慶田

（中國核動力研究設計院，四川 成都 610041）

核反應堆堆內(nèi)構(gòu)件是壓水堆核電站的主要設備之一。堆內(nèi)構(gòu)件包括反應堆壓力容器內(nèi)除燃料組件及其相關組件、堆芯測量儀表和輻照監(jiān)督管以外的所有堆芯支承結(jié)構(gòu)件和堆內(nèi)結(jié)構(gòu)件。堆內(nèi)構(gòu)件在高溫、高壓和高輻照的環(huán)境條件下運行，并長期承受冷卻劑的高速沖刷，環(huán)境條件十分苛刻。在反應堆設計壽期內(nèi)，堆內(nèi)構(gòu)件應具有良好的性能，以確保反應堆結(jié)構(gòu)的完整性及反應堆運行的經(jīng)濟性。作為反應堆壓力容器內(nèi)部重要的支承、定位和導向部件，反應堆堆內(nèi)構(gòu)件的制造質(zhì)量關系著核電廠安全、穩(wěn)定、可靠的運行。堆內(nèi)構(gòu)件結(jié)構(gòu)復雜，零部件較多，且多為精密結(jié)構(gòu)件，對焊縫的質(zhì)量及焊接變形控制的要求較高，焊接質(zhì)量的優(yōu)劣與堆內(nèi)構(gòu)件的制造、安裝質(zhì)量直接相關。

目前國內(nèi)在建核電廠大多采用二代改進型技術，其設計規(guī)范為法國《壓水堆核島機械設備設計建造規(guī)則》（RCC-M）2000年版+2002年補遺版，其設計、制造、安裝、調(diào)試和運行必須滿足RCC-M相關要求。此外，浙江三門及山東海陽核電站采用引進的第三代AP1000核電技術，設計規(guī)范為《ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范》1998年版及至2000年版補遺。焊接工藝評定一方面要詳細記錄各種工藝的性能參數(shù)和金屬的特性（特別是確定有效范圍的主要可變參數(shù)），另一方面要驗證所得到的焊接接頭與要求的質(zhì)量標準是否符合。按照規(guī)定，在產(chǎn)品正式施焊之前，應對產(chǎn)品在制造過程中涉及的所有焊接工藝進行評定，且評定合格后才允許對產(chǎn)品進行焊接。目前國內(nèi)核電建設采用的標準體系包括美國、法國、俄羅斯以及國內(nèi)的相關標準和法律法規(guī)，各個標準之間存在差異，對產(chǎn)品焊接以及焊接工藝評定的規(guī)定也不盡相同。由于使用的規(guī)范不同，制造廠需要按照不同的設計規(guī)范，制定不同的焊接工藝評定項目，造成不必要的浪費。有些制造廠或安裝單位由于對標準的理解不深或者質(zhì)量意識差，導致焊接工藝評定的數(shù)量較多，甚至出現(xiàn)與標準規(guī)定不一致的地方，致使焊接工藝評定無效而重新評定。此外，對于標準規(guī)范的部分條款，焊接工程技術人員還存在理解上的爭議。

1 焊接工藝評定變素

對于焊接工藝評定變素，不同的標準規(guī)范規(guī)定存在差異。RCC-M規(guī)范與ASME規(guī)范，使得焊接工藝評定無效的條件，無論是接頭型式、填充金屬、母材及熔敷金屬的覆蓋范圍，還是電特性參數(shù)，都存在很大不同。此外，在力學性能試驗方面的規(guī)定也不同，RCC-M規(guī)范（2000年版+2002年補遺版）SI100中規(guī)定的“如果板材或管材接頭壁厚超過80mm，且拉伸機的容量不允許進行全厚度試驗，則可以從接頭的全厚度上取一組厚度至少為15 mm厚的試樣。在這種情況下，不允許出現(xiàn)試樣搭接（it is not permissible for test specimens to overlap）”，該規(guī)定無論是與國家標準（如GB/T 2649等）還是與ASME規(guī)范，都差異明顯。此外，ASME規(guī)范規(guī)定的焊接接頭彎曲試驗用試樣，與其他標準規(guī)定也存在很大不同。

焊接工藝評定的變素包括：

1）母材：不同的標準規(guī)范，都放寬了母材的適用范圍，比如ASME規(guī)范規(guī)定的P-No、RCC-M規(guī)定的“化學成分相近似的材料”、JB 4708規(guī)定的類別號等。RCC-M規(guī)范2007年版，大量引用歐洲標準和國際標準，也引入了母材組別分類，更具有操作性。此外，對于母材厚度的適用范圍，也都有一個區(qū)間，RCC-M規(guī)范2007年版，明確引入了角焊縫評定的覆蓋區(qū)間，可操作性更強。

2）填充金屬：填充金屬包括焊條、焊絲、焊劑、氣體、鎢極、填充材料、附加金屬粉和襯墊等。焊接工藝評定用焊材，包括ASME規(guī)定的F-No、RCC-M規(guī)定的“同一牌號名稱的藥皮焊條、焊劑和藥芯焊絲，以及具有相同型號（技術要求）的焊接填充材料（焊絲、光焊條等）”以及“手工焊接所使用的藥皮焊條，評定采用的公稱直徑為d0的焊條也包括緊鄰的公稱直徑在內(nèi)”等，利用規(guī)范的許可，擴大焊材的適用范圍。RCC-M規(guī)范2007年版規(guī)定：對于手工TIG焊(141)和電弧焊(111) 而言，使用給定名義直徑φ0的填充材料的評定，相鄰名義直徑的填充材料的評定有效。擴大了焊評用焊材的覆蓋范圍。

3）接頭型式：接頭型式包括坡口設計、墊板、坡口加工方法、清根等。關于焊接接頭型式，RCC-M（2000年版+2002年補遺版）較ASME以及國內(nèi)相關標準更嚴格。在ASME規(guī)范中，接頭型式是非重要變素。RCC-M規(guī)范2007年版的規(guī)定略有放松。

4）焊接位置與方向：焊接位置包括平焊、橫焊、立焊、仰焊等，而焊接位置又分為立向上焊和立向下焊。一般而言，平焊是基本的焊接位置，可用其他焊接位置覆蓋。但要注意立焊方向的改變將可能導致焊接工藝評定無效。

5）焊接工藝參數(shù)：對于有沖擊性能要求的焊縫，要特別注意焊接性能量的波動范圍。RCC-M規(guī)范2007年版增加了手工焊焊接電壓的記錄要求。自動焊接型號的改變也會導致焊接工藝評定無效。

6）熱處理：熱處理包括預熱、道間溫度、后熱和焊后熱處理。一般而言，最高道間溫度的提高、熱處理保溫溫度和時間的改變等會導致焊接工藝評定無效。

2 堆內(nèi)構(gòu)件的焊縫分布

堆內(nèi)構(gòu)件包括上部堆內(nèi)構(gòu)件、下部堆內(nèi)構(gòu)件、壓緊彈簧、徑向支承鍵、U形嵌入件以及一些緊固件。堆內(nèi)構(gòu)件的主體結(jié)構(gòu)材料為奧氏體不銹鋼，其中按照法國RCC-M規(guī)范設計的M310堆型的堆內(nèi)構(gòu)件主體結(jié)構(gòu)材料為Z2CN19-10（控氮）、Z2CN18-12（控氮）、Z6CND17-12奧氏體不銹鋼、Z12CN13馬氏體不銹鋼及鎳基合金NC15FeTNbA和NC15Fe。而按照ASME規(guī)范西屋設計的AP1000堆型堆內(nèi)構(gòu)件的主體結(jié)構(gòu)材料為304H、304、304L、316L等奧氏體不銹鋼以及鎳基合金Inconel750和Inconel690。

堆內(nèi)構(gòu)件零部件多達一萬余件，焊縫、焊點更多達兩萬余處。其中全焊透焊縫多達300余條，包括吊籃筒體縱焊縫和環(huán)焊縫、上支承組件縱焊縫和環(huán)焊縫、40根上支承柱（AP1000堆型為42根）、48儀表套管（M310堆型）及二次支承柱。此外，還包括各種制造廠和現(xiàn)場防松點焊、角焊縫、增厚堆焊、耐磨堆焊等。

3 核反應堆堆內(nèi)構(gòu)件焊接工藝評定

由于堆內(nèi)構(gòu)件焊縫較多，且焊接接頭用母材牌號（不銹鋼和鎳基合金）、母材的形狀和尺寸（焊縫尺寸從1.5 mm到75 mm）、焊接方法、焊接填充材料和保護介質(zhì)、焊接接頭型式（包括U形、V形、雙U形、X形、J形、T形和I形等）焊接位置（平焊、橫焊、立焊）和焊接方向、焊接工藝和參數(shù)以及熱處理制度等存在不同。此外，還包括增厚堆焊、硬質(zhì)合金耐磨堆焊等，焊接方法涉及手工電弧焊、手工TIG焊、埋弧自動焊、熱絲TIG焊、電子束焊、氧乙炔焊、激光焊等。眾多的焊接接頭型式、不同的焊接工藝方法、母材類型及厚度范圍決定了堆內(nèi)構(gòu)件焊接工藝評定的復雜性。

焊接工藝評定的確定是一項復雜的過程。首先，制定的焊接工藝評定應覆蓋制造過程中所有的產(chǎn)品焊接的關鍵變素和附加重要變素。由于不同標準規(guī)范在焊接工藝評定變素的規(guī)定存在不同，焊接工藝評定應滿足所遵循的設計規(guī)范的要求。其次，在確保焊接質(zhì)量的前提下，焊接工藝評定數(shù)量應按照規(guī)范允許的覆蓋范圍，適當減少焊接工藝評定數(shù)量，縮減焊接工藝評定周期，提高經(jīng)濟性。RCC-M規(guī)范（2000年版+2002年補遺版）S3000以及ASME規(guī)范QW-400規(guī)定了焊接工藝評定變素所覆蓋的范圍，結(jié)合產(chǎn)品焊縫的焊接工藝及接頭尺寸，合理組合、分類焊接接頭，可大大減少焊接工藝評定數(shù)量。堆內(nèi)構(gòu)件主要焊縫的焊接工藝評定見表1。

無損檢驗和破壞性試驗是焊接工藝評定的一個組成部分。堆內(nèi)構(gòu)件焊接工藝評定后的檢驗包括目視、液體滲透、射線檢驗和超聲波檢驗。破壞性試驗包括化學成分、δ鐵素體含量的測定、宏觀和微觀金相、熔敷金屬的晶間腐蝕試驗、彎曲試驗、焊接接頭的拉伸試驗以及焊縫、熱影響區(qū)和母材的沖擊試樣等。此外，RCC-M規(guī)范還要求考核熔敷金屬的拉伸試驗。在實施焊接工藝評定之前，應充分考慮試板的尺寸應足夠制取所有試驗及可能復驗試驗取樣。

4 焊接工藝評定爭議項的理解

4.1 尺寸穩(wěn)定化處理

按照設計要求，堆內(nèi)構(gòu)件的吊籃筒體、上支承裙筒、控制棒導向筒組件應進行尺寸穩(wěn)定化處理，尺寸穩(wěn)定化處理的溫度為（410±10）℃。為了防止奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕，要求保溫溫度不能超過425 ℃。而為了防止部件氧化，要求熱處理的爐氛為弱氧化性。根據(jù)部件的尺寸，選擇不同的保溫時間，控制棒導向筒組件的保溫時間為2 h，吊籃筒體的保溫時間為8 h，裙筒的保溫時間為12 h。尺寸穩(wěn)定化的目的是為了降低峰值殘余應力并提高在反應堆正常運行工況下的尺寸穩(wěn)定性。M310和AP1000堆型反應堆的設計溫度為343 ℃。尺寸穩(wěn)定化的溫度高于反應堆的設計溫度，確保了在正常運行工況下，堆內(nèi)構(gòu)件的主體結(jié)構(gòu)尺寸不會出現(xiàn)變形，從而保證堆內(nèi)構(gòu)件尺寸的穩(wěn)定性。

表1 堆內(nèi)構(gòu)件主要焊縫的焊接工藝評定Table 1 Qualification of welding procedure for the main weld seam of reactor internals

堆內(nèi)構(gòu)件的吊籃筒體的縱焊縫、吊籃筒體與堆芯支承板的環(huán)焊縫以及雙聯(lián)管的電子束對接焊縫在焊接過程中需要同時焊接一個見證件。焊接見證件以及焊接工藝評定都涉及一個問題：是否需要進行尺寸穩(wěn)定化處理，即尺寸穩(wěn)定化處理是否是焊接工藝評定重要和附加重要變素，這是一個經(jīng)常產(chǎn)生爭議的問題。有設備制造廠制作的焊接見證件沒有進行尺寸穩(wěn)定化處理，或焊接見證件的尺寸穩(wěn)定化處理時沒有隨爐進行，或焊接見證件的尺寸穩(wěn)定化處理的時間與產(chǎn)品的實際熱處理時間不一致，或焊接工藝評定是否需要進行尺寸穩(wěn)定化處理，導致制造廠和設計人員產(chǎn)生爭執(zhí)。尺寸穩(wěn)定化處理為焊接工藝評定的非重要變素，分析如下：

1）尺寸穩(wěn)定化處理溫度較低，達不到相變溫度。不銹鋼的尺寸穩(wěn)定化處理與不銹鋼的穩(wěn)定化處理是兩個概念。不銹鋼的穩(wěn)定化處理是煉鋼時為了防止晶間腐蝕而在不銹鋼中加入鈦和鈮穩(wěn)定化元素，其穩(wěn)定化處理的溫度一般為850～950℃。尺寸穩(wěn)定化處理的目的是為了消除殘余應力，但由于溫度較低，有資料表明，其只能消除大約10%的殘余應力，對焊接接頭的性能影響，尤其是耐晶間腐蝕性能、鐵素體含量幾乎沒有影響，而對焊接接頭的拉伸、彎曲和沖擊性能的影響也不大，沒有可靠的資料表明，取消或加入尺寸穩(wěn)定化處理會改變焊接接頭的力學性能。

2）奧氏體不銹鋼的熱處理包括消應力處理、固溶處理和穩(wěn)定化處理。消應力處理包括消除機加工后的應力和消除焊接應力兩種。前者的溫度在480 ℃以下，通常為300～350 ℃。而后者的溫度通常不低于850 ℃。RCC-M規(guī)范F8411也規(guī)定，機加工后為了確保部件的尺寸穩(wěn)定性，可對不穩(wěn)定奧氏體不銹鋼部件進行尺寸穩(wěn)定化處理。因此，尺寸穩(wěn)定化處理是為了消除機加工產(chǎn)生的應力，即使尺寸穩(wěn)定化處理可以消除一部分的焊接殘余應力，也不應理解為重要和附加重要的焊接工藝評定變素。

3）RCC-M規(guī)范規(guī)定了導致焊接工藝評定無效的條件，包括規(guī)定溫度范圍的改變和入爐后的升溫和降溫速度的改變、保溫時間的增加以及有或沒有固溶處理或析出強化熱處理等。但RCC-M規(guī)范規(guī)定的焊后消除應力熱處理、固溶處理或析出強化熱處理，其熱處理溫度都大于425℃，與尺寸穩(wěn)定化處理的保溫溫度不同。因此，不應將尺寸穩(wěn)定化處理理解為導致焊接工藝評定無效的條件。同樣，堆內(nèi)構(gòu)件的焊接工藝評定也不應引入保溫時間不低于產(chǎn)品焊縫熱處理保溫時間80%這一規(guī)定。

4.2 焊接接頭拉伸試驗要求

按照ASME規(guī)范和RCC-M規(guī)范要求，焊接接頭的橫向拉伸試驗是焊接工藝評定破壞性試驗的一部分。焊接接頭橫向拉伸試驗用試樣縮截面受拉平行部分應很短，大部分標準，如ASME、JB 4708、GB 150等都規(guī)定試樣受拉伸平行長度等于焊縫寬度加12 mm，即焊縫寬度加兩側(cè)熱影響區(qū)寬度，然后立即以半徑為25 mm的圓弧過渡到夾持部分，其目的是強迫拉伸試樣在焊接接頭內(nèi)(焊縫區(qū)和熱影響區(qū))斷裂，以測定焊接接頭的力學性能。按照RCC-M規(guī)范MC1211B規(guī)定，焊接接頭拉伸試樣的取樣按照NF EN 895的要求執(zhí)行。NF EN 895規(guī)定的拉伸試樣的縮截面平行部分的長度不小于焊縫最大寬度+60mm。再考慮到焊接工藝評定用母材可以為化學成分相近似的材料（RCC-M規(guī)范規(guī)定）或同組別號（ASME規(guī)范規(guī)定）材料，將可能出現(xiàn)工藝評定的橫向拉伸試驗斷裂在母材部位而不是焊縫或熱影響區(qū)部位。筆者曾了解某制造廠按照RCC-M規(guī)范制備的一個50mm對接埋弧焊的焊接工藝評定。產(chǎn)品用母材為304LN（抗拉強度為不低于520 MPa），制造廠焊接工藝評定用母材為304L（抗拉強度為不低于490 MPa），焊材為308L焊絲和焊劑組。破壞性試驗的耐晶間腐蝕試驗、金相、鐵素體含量測量、焊接接頭的彎曲試樣、熔敷金屬的拉伸試驗、焊接接頭的沖擊試驗等都合格，可設計要求的2個焊接接頭的橫向拉伸試驗都斷裂在母材部位，抗拉強度值分別為511 MPa和509 MPa，不滿足RCC-M規(guī)范要求的極限，抗拉強度至少應等于母材規(guī)定的最低抗拉強度。制造廠又在余料上制取4個試樣進行復驗，其抗拉強度值都在510 MPa左右。該焊接工藝評定失敗，制造廠只能報廢該焊接工藝評定，而重新選取材料為304LN的母材做焊評。

RCC-M規(guī)范規(guī)定的焊接接頭橫向拉伸試驗用試樣尺寸不是很合理，由于非固溶處理態(tài)焊接接頭的強度一般大于母材，很容易導致試樣的斷裂部位出現(xiàn)在焊縫及熱影響區(qū)以外，尤其是選用抗拉強度低于產(chǎn)品抗拉強度的“化學成分相近”的母材做焊評。而ASME規(guī)范規(guī)定的焊接接頭橫向拉伸試驗用試樣的尺寸較為合理，確保了試樣斷裂在焊縫及熱影響區(qū)區(qū)域。此外，ASME規(guī)范規(guī)定，如果試樣斷在焊縫或焊縫界面以外的母材上，只要強度低于母材規(guī)定最小抗拉強度的量不超過5%，可以認為試驗滿足要求。這一規(guī)定，可規(guī)避由于母材存在局部缺陷而導致整個焊接工藝評定失敗。同時，焊接工藝評定用母材的選取，也不應選取極限抗拉強度低于產(chǎn)品極限抗拉強度5%以上的母材，尤其是按照RCC-M規(guī)范制定的焊接工藝評定。

4.3 手工焊與自動焊的爭議

堆內(nèi)構(gòu)件吊籃筒體與堆芯支承板的對接環(huán)焊以及上部吊籃筒體與下部吊籃筒體的對接環(huán)焊為全焊透接頭，接頭厚度分別為28.4 mm和50.8 mm，制造廠采用的焊接方法均為熱絲TIG焊，焊接時，筒體為立式，垂直軸轉(zhuǎn)動，即對接橫焊。按照RCC-M規(guī)范進行焊接工藝評定，是采用板材對接焊還是采用管材對接焊，這是一個爭議的地方。RCC-M規(guī)范（2000年版+2002年補遺版）S3313規(guī)定，對于外徑≥460mm的管子，板材的焊接工藝評定同樣適用于管子的對接焊。百萬千瓦級核電廠堆內(nèi)構(gòu)件吊籃筒體的內(nèi)徑為3397.2 mm，遠大于460mm的要求，但吊籃筒體與堆芯支承板焊接位置為垂直軸轉(zhuǎn)動的對接橫焊。按照常規(guī)理解，熱絲TIG焊應為自動焊，如表2所示，RCC-M規(guī)范只規(guī)定了水平軸轉(zhuǎn)動部件的平焊位置自動焊板材的對接焊可適用于管材的焊接，沒規(guī)定垂直軸轉(zhuǎn)動的橫焊位置自動焊可用板材對接焊覆蓋。那么，吊籃筒體與堆芯支承板的對接環(huán)焊以及上部吊籃筒體與下部吊籃筒體的對接環(huán)焊是否必須采用管材對接焊來評定。

熱絲TIG焊機由直流氬弧焊電源、預焊絲的附加電源、送絲機構(gòu)及控制、協(xié)調(diào)的控制部位組成。雖然制造廠的熱絲TIG焊機可實現(xiàn)自動送絲焊接，但焊接過程中依然需要人工手動調(diào)節(jié)，如同一層之間的不同焊道的轉(zhuǎn)換等。按照ASME規(guī)范QW490規(guī)定，自動焊定義為焊接時，無須焊機操作工調(diào)節(jié)控制設備的焊接。機械焊定義為由焊機操作工通過目視觀察對由機械裝置夾持的焊嘴、焊槍或電極夾進行手工調(diào)節(jié)控制、使用設備進行的焊接。因此，應將熱絲TIG焊理解為機械焊，而不是自動焊。由于RCC-M規(guī)范沒有定義機械焊，也沒有明確定義手工焊和自動焊，故在制定橫焊位置的筒體對接熱絲TIG焊焊接工藝評定時，能否用板材對接焊評定代替，存在較大的爭議。RCC-M規(guī)范2007年版對該規(guī)定進行了修改，焊接工藝評定引用ISO 15614-1標準。在ISO 15614-1標準8.3.2.3節(jié)中規(guī)定，當管子外徑大于500mm，或者在平焊和橫焊轉(zhuǎn)動位置上的管子外徑大于150mm時，板材的評定適用于管子。按照該規(guī)定，吊籃筒體與堆芯支承板的對接環(huán)焊以及上部吊籃筒體與下部吊籃筒體的對接環(huán)焊可以用板材對接焊的工藝評定替代，減少了不必要的爭議。

表2 板材的焊接工藝評定適用于管子的條件Table 2 Conditions of welding qualification of butt welding applicable to pipe welding

4.4 破壞性試驗的復驗要求

RCC-M規(guī)范（2000年版+2002年補遺版）S3152關于焊接工藝評定破壞性試驗的復驗規(guī)定，如果某一不合格的結(jié)果是由于試驗的實施過程有問題或由于在試樣中存在缺陷引起的，則有關結(jié)果不予認可，并應重新進行試驗。且規(guī)定對于沖擊試驗，若試驗結(jié)果不合格只是由于某一個測試值不滿足要求，則可以在試驗結(jié)果不合格試樣位置附近，再取2組試樣進行試樣。至于其余的破壞性試驗是否允許復驗，未明確表述（RCC-M規(guī)范S2543關于焊材的驗收中，對于所有的不合格試驗，則都允許雙倍復驗），工程實際中一般都是允許雙倍復驗。但RCC-M規(guī)范2007年版S3200中規(guī)定，只有沖擊試驗不合格時才允許復驗。這一規(guī)定引起了很大的爭議。

RCC-M規(guī)范2007年版S3200的規(guī)定較為苛刻，破壞性試驗不合格時，應允許復驗，分析如下：

1）影響破壞性試驗結(jié)果的因素很多，包括人員的資質(zhì)、設備的校驗與否、試樣的正確制備等。例如，晶間腐蝕試驗用試樣若由于與碳鋼的不當接觸，可能導致出現(xiàn)彎曲裂紋。雖然RCC-M規(guī)范規(guī)定，力學性能試驗的試樣取在經(jīng)無損檢驗顯示的質(zhì)量最好部位，但由于缺陷漏檢，也會導致拉伸和彎曲試驗結(jié)果不合格，給后續(xù)的判斷帶來麻煩。

2）很多其他的標準、規(guī)范都允許雙倍復驗，或者沒明確禁止不允許雙倍復驗。焊接工藝評定手冊中規(guī)定，任何一個試樣的任何一個試樣檢驗結(jié)果不合格，則應從焊接工藝評定試件上截取不合格試樣的雙倍試樣作重復檢驗。每一個試樣的重復檢驗結(jié)果均應符合試驗要求。GB/T 19869.1中也規(guī)定，如果試樣僅因焊接缺陷而不符合規(guī)定的破壞性試驗要求，每個不符合項應附加兩塊試樣。這些附加試樣可取自同一塊試件，或取自一個新焊制的試件。如果拉伸試樣不符合要求，則應做兩個同樣的拉伸試樣。

3）禁止復驗，會導致試驗人員將所有的試驗不合格的原因歸結(jié)為“試驗的實施過程有問題或試樣中存在缺陷”，不利于分析試驗結(jié)果不合格的真正原因。如拉伸試驗不合格，試驗人員會將不合格原因分析為試樣的裝卡不正確，從而達到標準允許復驗的條件。

同時，出現(xiàn)某一項破壞性試驗不合格時，當剩余試板的尺寸不足以截取要求的雙倍試樣時，可再重新焊接一塊足夠截取該不合格試驗用雙倍試樣的試板，而不必如RCC-M規(guī)范S2543中規(guī)定的“復試試樣應從產(chǎn)生不合格試樣的同一試板中切取。如果無法做到這點，應重新準備一個能切取所有試樣的試板，并且所有試驗結(jié)果均應滿足規(guī)定要求”。

5 結(jié)束語

由于行業(yè)的不同，目前我國吸收采納了不同國家的標準。由于標準規(guī)范的差異，在制定焊接工藝評定時，難免出現(xiàn)爭議。同時，不同的標準、規(guī)范也在借鑒其他規(guī)范、標準合理的規(guī)定，并吸收、采納工程實踐的反饋進行自身的修訂，這也是很多標準、規(guī)范不斷更新、升版、增加補遺的原因。針對堆內(nèi)構(gòu)件制造過程中遇到的爭議項，提出了以下觀點：

1）尺寸穩(wěn)定化處理的目的是為了消除機加工產(chǎn)生的應力，由于其熱處理溫度較低，不屬于奧氏體不銹鋼焊接接頭固溶處理、穩(wěn)定化處理、消應力處理等3種常見的熱處理，且不屬于RCC-M規(guī)范規(guī)定的焊后消除應力熱處理、固溶處理或析出強化熱處理，故尺寸穩(wěn)定化處理為焊接工藝評定的非重要變素。

2）RCC-M規(guī)范規(guī)定的焊接接頭橫向拉伸試樣的尺寸，存在不合理的地方。由于縮截面受拉平行部分較長，在采用極限抗拉強度低于產(chǎn)品要求的“化學成分相近”的母材進行焊接工藝評定時，可能導致試樣的斷裂部位在母材部位，達不到考核焊接接頭抗拉強度的目的。同時，RCC-M規(guī)范應借鑒ASME規(guī)范的規(guī)定，允許試樣斷在焊縫或焊縫界面以外的母材上，只要強度低于母材規(guī)定最小抗拉強度的量不超過5%，可以認為試驗滿足要求。

3）對于吊籃筒體的熱絲TIG對接環(huán)焊的焊接工藝評定，是將熱絲TIG焊理解為手工焊還是自動焊，是由于RCC-M規(guī)范規(guī)定未明確而存在爭議的地方。而RCC-M規(guī)范2007年版明確了板材的焊接工藝評定適用于管子的條件，減少了不必要的爭議。

4）考慮到影響破壞性試驗的不確定因素較多，RCC-M規(guī)范2007年版“只有沖擊試驗不合格才允許復驗”的規(guī)定要求過于苛刻。應參考其他標準的規(guī)定，允許破壞性試樣不合格時，進行雙倍復驗。雙倍復驗時，只要余料足夠，在不符合項試樣的取樣部位附近取樣即可，而不用再重新焊制一塊足夠截取所有破壞性試驗用試樣的試板。

[1]RCC-M 2000年版+2002年補遺版，壓水堆核島機械設備設計建造規(guī)則[S].（RCC-M 2000 and 2002 addendum, Design and Manufacture Rules for PWR NI Mechanical Equipment [S].）

[2]RCC-M 2007年版，壓水堆核島機械設備設計建造規(guī)則[S].（RCC- M 2007, Design and Manufacture Rules for PWR NI Mechanical Equipment [S].）

[3]ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范1998年版及至2000年補遺版，IX 焊接和釬接工藝，焊工、釬焊工、焊接和釬焊操作工評定標準[S].（ASME 1998 and 2000 addendum, Boiler and Pressure Vessel Code,IX: Qualification Standards for Welding and Brazing Processes, Welder, Brazer, Welding and Brazing Operator Performance [S].）

[4] GB/T 2649—1989,焊接接頭機械性能試驗取樣方法[S].（GB/T 2649—1989, Sampling Methods for Welding Joint Mechanical Performance Test [S].）

[5] JB 4708—2000，鋼制壓力容器焊接工藝評定[S].（JB4708—2000, Welding Procedure Qualification for Steel Pressure Vessels [S].）

[6]ISO 15614-1—2004，金屬材料焊接工藝規(guī)程及評定—焊接工藝評定試驗 第一部分：鋼的弧焊和氣焊、鎳及鎳合金的弧焊[S].（ISO 5614-1-2004, Specification and Qualification of Welding Procedure for Metallic Materials—Welding Process Test - Part 1: Arc and Gas Welding of Steels and Arc Welding of Nickel and Nickel Alloys[S].）

[7]NF EN 895-1995，Destructive tests on welds in metallic materials-Transverse tensile test[S].

[8]GB/T 19869.1—2005，鋼、鎳及鎳合金的焊接工藝評定試驗[S].（GB/T 19869.1—2005, Welding Procedure Qualification Test for Steels, Nickel and Nickel Alloys[S].）

[9] GB 150—1998，鋼制壓力容器[S].（GB 150-1998,Steel Pressure Vessel [S].）

[10] 陳裕川.焊接工藝評定手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1999:281.（CHEN Yu-chuan.Welding Procedure Qualification Mannual [M].Beijing:Mechanical Industry Press, 1999:281.）