Abstract

One of the applications of construction low-carbon 22K steel (AISI 1022 type) is as a material for the vessel of a core catcher (CC) for nuclear power plants with VVER reactors. In the event of severe beyond design basis accident, the CC-vessel will be under conditions of prolonged hightemperature impacts, which can significantly change the structural state and lead to degradation of mechanical properties of the vessel material. Data on the effect of such actions on the mechanical properties and fracture resistance of welds (the properties of which usually differ from those of the base metal) from low-carbon steels are very limited in the literature. This makes it difficult to guarantee the reliability and safety prediction of CC. The purpose of this work was to carry out the comparative Charpy V-notch impact tests of the samples of base metal and weld metal of the 22K steel welded joint before and after long-term high-temperature heat treatment, simulating the thermal effect on the reactor vessel material of nuclear power plants during severe accidents. Welded joints of 22K steel sheets were obtained by the method of automatic argon-arc welding with a consumable electrode (welding wire SV-08G2S was used) in accordance with PNAE G-7-009–89. Based on the test results, the ductile–brittle transition curves were plotted and analysis of fracture surfaces after tests was carried out. The influence of structural factors on the impact toughness has been studied. It is shown that prolonged high-temperature exposure leads to an increase in the temperatures of beginning and end of the ductile-brittle transition by 30 – 50 °C and to the expansion of range of the ductile-brittle transition temperature by 15 – 25 °C of both base metal and weld metal of the welded joint.

Highlights

  • Строительные низкоуглеродистые стали типа 22К обладают хорошей свариваемостью [1 ‒ 5] и обычно применяются в качестве конструкционного материала для работы при средних механических нагрузках и температурах не выше 450 °С [6 ‒ 8]

  • Сварные соединения листов из стали 22К между собой получали методом автоматической аргонодуговой сварки плавящимся электродом без предварительного подогрева соединяемых материалов в соответствии с ПНАЭ Г-7-009–89

  • Николаев Ю.А. – научное руководство, анализ результатов исследований, доработка текста, корректировка выводов

Read more

Summary

Материаловедение Material science

При развитии тяжелой запроектной аварии корпус УЛР будет находиться в условиях длительных высокотемпературных воздействий, что может существенно изменить структурное состояние и привести к деградации механических свойств материала корпуса. Целью настоящей работы являлось проведение сравнительных испытаний на ударный изгиб образцов основного металла и металла шва сварного соединения стали 22К до и после длительной высокотемпературной термической обработки, имитирующей термическое воздействие в условиях тяжелой аварии на материал корпуса АЭС. Что длительное высокотемпературное воздействие приводит к повышению температур начала и конца вязко-хрупкого перехода на 30 – 50 °С и расширению на 15 – 25 °С интервала температур вязко-хрупкого перехода как основного металла, так и металла шва сварного соединения. Для цитирования: Никулин С.А., Рогачев С.О., Белов В.А., Комиссаров А.А., Турилина В.Ю., Шплис Н.В., Николаев Ю.А. Влияние длительного высокотемпературного воздействия на ударную вязкость основного металла и металла шва сварного соединения стали 22К // Известия вузов.

Материалы и методики исследований
Cu Co
Результаты исследования
Список литературы References
Сведения об авторах Information about the authors
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call