民用核电产品在焊接制造过程中的质量控制研究

刘霞军

摘   要：在民用核电产品生产制造过程中，焊接制造是一个重要环节，质量控制的落实，直接关系着民用核电产品使用性能，与核安全问题密切相关。文章就民用核电产品焊接制造前的准备工作进行阐述，进一步探讨焊接过程中的注意事项，旨在提升民用焊接产品的焊接制造质量，从而优化民用核电产品的使用性能。

关键词：民用核电产品;焊接过程;质量控制

核能作为一种安全、经济、清洁的能源，在当前电力需求快速增长且注重环保的时代，发展核电显得日益重要。核电厂中最为核心的核岛主设备如反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器、余热排出交换器等，其承压边界是核安全的重要屏障，而焊接作为大型主设备的关键制造工艺，焊接制造质量直接影响设备的寿命、质量和可靠性。因此探究民用核电产品焊接制造质量控制，对于核安全至关重要。

1    焊前准备工作

1.1  焊接工艺评定

工艺及技术规范是焊接制造的灵魂，在民用核电产品焊接制造之前，要严格管理工艺与技术规范，严格审查批准工艺编制情况，逐级履行审批权力，保证焊接工艺的正确性与适用性。在这一阶段，要保证焊接工艺纪律的严肃性，严格按照审核批准工艺内容来执行各项操作，为民用核电产品焊接制造质量控制打下坚实基础，确保其与工艺要求相符合。

在民用核电产品焊接制造之前，焊接工艺评定的落实，能够对不同形式下的焊缝进行检验，确保焊接方法的正确性以及焊接工艺参数的准确性，基于此能够为民用核电产品焊接制造的顺利进行提供可靠支持，促进焊缝焊接质量的显著提升。民用核电产品具有一定特殊性，焊接工艺评定的落实，必须要严格依照国家相关规定以及技术条件要求出发，对焊材、母材以及规格等加以确定，把握其变化情况，并科学评定焊接工艺，确保评定合格，以满足民用核电产品焊接要求，促进整个焊接制造工作的顺利进行。

1.2  焊工

焊工是民用核电产品焊接制造过程中的主体，为确保其能够胜任焊接制造岗位工作，必须要确保焊工具备相关资质，经过考试合格后持证上岗，以降低焊接生产制造过程中的安全隐患，便于加强民用核电产品焊接制造质量控制。

民用核安全设备的焊工必须按照《民用核安全设备焊工焊接操作工资格管理规定（HAF603）》的规定参加考核并获取资格证书后，才可以从事相应的民用核安全设备焊接活动。

1.3  焊接材料

焊接材料是民用核电产品焊接制造的重要基础，在拥有先进设备以及成熟工艺的情况下，一旦焊接材料不合格，也会导致焊接制造过程出现质量问题。为加强民用核电产品焊接制造质量控制，在焊接制造前的准备阶段，要合理选择焊接材料，确保焊接材料质量达标，具备原始证明书，对于进入作业现场的焊接材料，需要再次检验其质量，确保检验合格后方可将焊接材料应用于焊接制造过程中，以便加强民用核电产品焊接制造质量控制。在民用核电产品焊接制造之前，要将焊丝的油污与锈污等清理干净，确保清洗干净，从而满足焊接制造的使用要求，以便加强焊接质量控制。对于焊条、焊剂等，在焊接制造之前需要严格依照说明书要求来进行烘焙操作，为民用核电产品焊接制造的顺利进行提供可靠支持。焊条应放入保温筒内，保温筒温度应能使焊条满足相应使用要求，保温筒上应标识焊条牌号、炉批号和型号。同理，焊剂烘焙后应保存在相应的保温箱内，并在保温箱上做好焊剂的标识。焊条、焊剂烘焙后若必须暴露在空气中，暴露的时间应满足焊材烘焙技术条件的要求，否则应重新烘焙。

1.4  焊接坡口

为加强民用核电产品在焊接制造过程中的质量控制，在焊前准备阶段，需要高度重视焊接坡口的处理，坚决不允许出现裂纹、夹渣、分层等问题，否则极易给民用核电产品埋下质量隐患。焊接坡口及其母材两侧50 mm范围内，应去除油、锈、氧化皮、油漆和其他有害杂质，直至金属光泽呈现出来。对于坡口表面的不规则部位，比如凹坑和划痕等，要进行打磨，确保其能够实现圆滑过渡，从而提高焊接坡口质量，便于更好地进行焊接。应当注意的是，在民用核电产品焊接制造的过程中，要加强焊接质量控制，对焊接坡口进行妥善处理，磁粉检测或渗透检测合格后方可进行规范焊接操作，以确保焊接坡口质量能够满足民用核電产品焊接制造的质量要求。

1.5  装配及矫正

采用焊接连接的零件，在施焊时，应使用芯棒、千斤顶、夹具、定位焊或临时附件进行装配、对中和定位。

1.6  定位焊

用来保持对中的定位焊，在完成后应完全去除，或采用磨削等合适的方法适当地修整其端部，使它们能很好地与最终焊缝熔合。

2    焊接过程的注意事项

民用核电产品焊接制造过程中，为加强质量控制，必须要落实质量防控管理责任，严格依照民用核电产品质量要求和标准出发，保证生产作业流程的规范化，找准质量控制的关键点，对民用核电产品焊接制造的规章制度加以健全，实现分层分级控制，以焊接工艺参数为对象，落实分级管控，保证焊接制造作业过程的标准化和规范化，采取科学的管理措施和可行的预防措施，准确记录焊接制造过程中的相关数据，降低人为失误概率，提高焊接制造作业效率，并保证焊接制造质量控制的实时化，从全方位、全过程入手，科学防范质量风险，提高民用核电产品焊接制造质量。

2.1  预热温度控制

民用核电产品焊接制造是一个复杂的过程，为加强焊接质量控制，在焊接过程中要妥善控制预热温度，从民用核电产品焊接制造的技术要求，明确SA-508III钢焊接预热温度的具体指标，令焊接预热温度在121 ℃以上。对于带极堆焊的预热温度来说，依照质量要求出发需将温度控制在100 ℃以上，但不可超出200 ℃，否则会影响焊接制造的质量和效果。应当注意的是，在这一过程中要注意预热温度的保持，直至中间热处理升温之前，以确保满足焊接制造的实际要求。

2.2  层间温度控制

层间温度控制是民用核电产品焊接制造过程中的一项重要内容，为促进焊接制造质量控制目标的顺利实现，需要高度重视对不锈钢和镍基合金焊缝的处理，对层间温度进行有效控制，确保其不超出150 ℃。SA-508III钢焊缝具有一定特殊性，在焊接制造民用核电产品的过程中，要令层间温度在200 ℃以下，以便加强焊接制造质量控制。

2.3  堆焊层控制

对于民用核电产品来说，在焊接制造过程中，要加强堆焊层控制，观察堆焊层表面，保证焊缝之间搭接量充足，观察搭接部位的具体情况，坚决不允许出现1 mm以上的深沟，否则会影响民用核电产品焊接制造质量。对于焊道来说，其两侧质量必须达标，坚决不许出现咬肉或者滚边的情况，一旦发现焊道两侧高低不平整，则需要及时进行修磨调整，加强对焊层质量控制，确保其与民用核电产品焊接制造的技术要求相符合，全面提升民用核电产品焊接制造质量。

2.4  焊后热处理

民用核电产品焊接制造过程中，要高度重视焊后热处理，通过此种方式将氢作用去除，降低氢腐蚀的不利影响，从而全面提升焊缝质量，令焊接接头性能得到优化，焊缝热影响区的韧性也得到明显增强，这就便于加强民用核电产品焊接制造质量控制。通过研究可知，在民用核电产品焊接制造过程中，观察焊后热影响区可以发现，在马氏体的作用下，焊缝脆化更为明显，针对此种情况，通过焊后热处理的方式，能够改善焊接过程中的脆化问题，确保焊缝质量得到明显提升，促进民用核电产品使用功能的优化以及安全系数的提升。

2.5  无损探伤检验

在焊接制造过程中，必须要严格依照技术条件要求来控制民用核电产品的焊接过程，无损探伤检验操作需由核级无损检验人员进行。核级无损检验人员必须具备相关岗位资质，具有丰富无损探伤经验，按照《民用核安全设备无损检验人员资格管理规定（HAF602）》参加考核并获取资格证书，以确保无损探伤检验操作的规范性与可靠性，从而确保焊接制造过程的规范性，提升民用核电产品焊接质量，保证民用核电产品使用的可靠性与安全性。

2.6  焊接过程记录

焊接过程中焊工应及时记录实际的焊接参数，主要包括：电流、电压、气体流量、长度、时间、温度等及其仪表的标识号、实际焊接位置、焊材规格和焊工代号等。

2.7  焊接过程监控

在焊接过程中，应安排质量监督人员进行监控，可采取每班抽检一次或更高的检查频率验证以下内容：焊工为评定合格的;焊接设备及焊工所使用的计量器具为检定合格的;所用焊材的炉批号应与生产焊缝数据单上记录的炉批号相符;焊接过程中的焊接参数和焊接操作符合焊接數据单的要求。

3    结语

通过以上分析可知，对于民用核电产品来说，焊接制造过程中质量控制的实现，直接关系着民用核电产品的质量与性能，关系着其使用功能的发挥。因此，在民用核电产品焊接制造过程中，必须要严格依照国家相关法律法规以及标准规定出发，做好焊接制造前的准备工作，在焊接过程中做好温度控制以及无损探伤检验等，从而全面提升焊接制造过程质量，促进民用核电产品使用寿命的延长。

[参考文献]

[1]王培河，靳继威.核电高压加热器关键工序的质量控制[J].设备监理，2016（4）：52-54，58.

[2]王新梅.压力容器制造中的焊接新技术及质量控制[J].化工管理，2017（11）：271.

[3]林嗣杰.我国焊接生产现状及焊接技术的发展[J].科海故事博览·智慧教育，2015（12）：112.

[4]孙波.压力容器制造中的焊接新技术及质量控制[J].商品与质量，2017（38）：255.