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目前AP1000核主泵屏蔽套端部密封采用美国引进的氩弧焊接工艺,但焊接过程稳定性较差,焊接接口易发生开裂现象,且焊缝元素偏析较为严重,这对AP1 000核主泵屏蔽套端部密封质量影响显著,制约了我国AP1000核主泵屏蔽部件自主制造进程。本文针对屏蔽套端部氩弧密封焊接过程中存在的问题,根据C-276镍基合金和304奥氏体不锈钢物理化学特性,采用Nd:YAG脉冲激光进行C-276/304焊接成形方法,研究激光焊接工艺参数对焊缝形貌的影响规律,揭示激光焊接C-276/304焊缝成形机理,进而实现焊接工艺参数的优化,获得形貌较良好异质材料焊缝。在焊缝形貌良好的条件下,分别研究不同激光能量偏移条件下各异质材料焊缝微观组织和元素分布特征,分析激光能量偏移对异质材料焊缝化学元素分布的影响规律,并建立相应的拟合关系式。通过拉伸试验和电化学腐蚀实验分别研究各异质材料焊缝的力学性能和耐腐蚀性能,分析激光能量偏移对异质材料焊缝力学性能和腐蚀性能的影响规律,优化出焊接C-276合金和304不锈钢合适的激光能量分布比例,以提高异质材料焊缝焊接质量,并为实现我国AP1000核主泵屏蔽套密封自主创新制造提供理论基础和技术支撑。主要研究内容如下：(1)焊缝宏观形貌分析。采用单因素实验方法分别研究单脉冲能量、脉冲频率脉冲宽度、焊接速度、离焦量等焊接参数对焊缝形貌的影响规律,实现激光焊接工艺参数的优化,获得焊缝上下表面宽度等宽且较窄异质材料焊缝。在此基础上,进行激光能量偏移焊接实验,研究激光能量偏移量对焊缝宏观形貌的影响规律。(2)焊缝微观组织研究。借助光学显微镜观察焊缝微观形貌,揭示焊缝微观组织晶粒分布特征,并利用电子探针研究各异质材料焊缝化学元素分布,探讨激光能量偏移对各异质材料焊缝Fe、Ni、Cr、Mo和W等化学元素组成的影响规律,并通过数学模型建立激光能量偏移量与焊缝化学元素分布之间的定量关系,为准确预测焊缝化学元素组成提供理论基础。(3)焊缝力学性能研究。在焊缝形貌良好的基础上,结合母材和各异质材料焊缝微观组织特征,对母材和各异质材料焊缝分别进行拉伸试验和硬度检测,并借助扫描电子显微镜(SEM)观察拉伸试件断口形貌,分析母材和各异质材料焊件拉伸断裂机理,揭示激光能量偏移量对异质材料焊缝拉伸性能及显微硬度的影响规律。(4)焊缝电化学腐蚀性能研究。借助极化曲线及腐蚀电流密度时间曲线,分析母材和各异质材料焊缝在酸性溶液中的耐腐蚀性能,对比母材和异质材料焊缝之间的腐蚀差异,根据各异质材料焊缝化学元素分布特征,研究异质材料焊缝腐蚀机制,揭示激光能量偏移对异质材料焊缝耐腐蚀性能的影响规律。