乏燃料水池S32101双相不锈钢覆面水下激光焊接维修系统与焊接工艺研究

来源：核动力工程杂志2024年第5期北京时间：

作者：张晓春, 沈光耀, 梅乐, 朱加雷, 李丛伟

单位：1.上海核工程研究设计院股份有限公司，上海，200233；2.北京石油化工学院机械工程学院，北京，102617；

摘要：为了实现核电站乏燃料水池覆面缺陷水下高质量修复，基于水下局部干法激光焊接技术，研制了集移动定位系统、水下激光焊接-视觉-送丝一体化设备以及移动气罩的水下激光焊接维修系统，并利用该系统对三代核电乏燃料水池覆面（S32101双相不锈钢）进行了水下焊接工艺优化试验研究。结果表明：①均流管结合坡口同步吹扫的排水工艺可有效降低水分子对于焊缝成形的影响；②氮气作为双相不锈钢水下焊接的保护气体，可以提升熔覆层和热影响区的奥氏体含量；③较高的激光功率可以减少焊接缺陷的产生，提高水下局部干法激光焊接的稳定性。焊接试件的无损检测结果和理化性能满足乏燃料水池建造焊接标准要求，证明了该水下激光焊接维修系统与焊接工艺的可行性及可靠性。

关键词：水下局部干法焊接, 水下激光焊接维修系统, 双相不锈钢, 焊接工艺

基金资助：国家科技重大专项（2018ZX06002006）；国家电力投资集团有限公司B类科研课题（KY-B1-2020-HN-10）