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ICS 27.120.10
CCS F 49
团 体 标 准
T/CNEA 033.8—2022
压水堆核电厂燃料和相关组件焊接规范 第8部分：镍基合金格架钎焊
Welding specification for fuel assembly and associated core components in
pressurized water reactors nuclear power plants—
Part 8:Brazing of nickel alloy grids
2 0 2 2 - 1 1 - 1 5 发 布
中国核能行业协会 发 布
T/ CNEA 033.8—2022
目 次
工
T/CNEA 033.8—2022
前 言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规 定起草。
本文件是T/CNEA 033《压水堆核电厂燃料和相关组件焊接规范》的第8部分。 T/CNEA 033《压 水堆核电厂燃料和相关组件焊接规范》拟由以下8个部分构成。
——第1部分：锆合金零部件激光焊;
——第2部分：镍基合金零部件激光焊;
——第3部分：锆合金管惰性气体保护焊;
—第4部分：不锈钢管惰性气体保护焊; ——第5部分：燃料棒堵孔焊;
——第6部分：不锈钢板或棒惰性气体保护焊;
——第7部分：镍基合金电阻焊;
——第8部分：镍基合金格架钎焊。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国核能行业协会提出并归口，技术支持单位为上海核工程研究设计院有限公司、核工 业标准化研究所、苏州热工研究院有限公司。
本文件起草单位：上海核工程研究设计院有限公司、中核北方核燃料元件有限公司、中核建中核 燃料元件有限公司。
本文件主要起草人：陈芙梁、陈向阳、陈小强、卢俊强、崔严光、尤龚、马春英、李莎。
本文件为首次发布。
T/CNEA 033.8—2022
压水堆核电厂燃料和相关组件焊接规范 第8部分：镍基合金格架钎焊
1 范围
本文件规定了压水堆核电厂燃料组件用镍基合金格架钎焊的人员和设备、焊接材料、焊接工艺鉴 定、焊接、焊接质量检验以及焊接缺陷返修等方面的要求。
本文件适用于压水堆核电厂燃料组件用镍基合金格架的钎焊。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适 用于本文件。
GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验第1部分：室温试验方法
GB/T 1482 金属粉末 流动性的测定 标准漏斗法(霍尔流速计)
EJ/T 472—2018 压水堆核电厂燃料组件定位格架用600号镍基钎料规范
YS/T 539 (所有部分) 镍基合金粉化学分析方法
3 术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4 人员和设备
4.1 凡承担产品焊接的人员必须是经过专门培训的合格人员。焊工必须在经过考核合格，具有焊接资 格，并持有证书以后，方能进行产品的焊接。或者是参加焊接工艺合格性鉴定的焊工，在工艺鉴定合 格后，则可以承担产品的焊接。
4.2 热处理炉内应当能够达到并保持规定的温度，并且将工作区域内的温度差异控制在±10℃内。
4.3 真空热处理炉在钎焊和时效硬化处理中应当能够达到并保持优于0.133 Pa 的真空度。
4.4 热处理炉应通过设备鉴定，以证明其能满足4.2和4.3的要求。
5 焊接材料
5.1 焊接性能
镍基合金格架钎焊可采用满足5.2要求的钎焊料。若选择其他材料，应按采购方的技术要求通过 焊接性能工艺鉴定确定。
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5.2 钎焊料要求
5.2.1 制造要求
镍基钎焊料应先在真空或惰性气氛中熔炼而成，然后采用高压惰性气体进行雾化制粉。对于膏状 镍基钎焊料，粉末应与胶状黏结剂充分混合。
5.2.2 化学成分
镍基钎焊料的化学成分应满足表1的要求。对于膏状钎焊料，化学成分分析应在混合黏结剂前或 完全去除黏结剂后进行分析。化学元素的分析按YS/T 539 (所有部分)的规定进行或由制造方和采购 方协商确定的分析方法进行。
表 1 镍基钎焊料的化学成分
单位为质量百分比
5.2.3 流动性
5.2.3.1 对于镍基合金钎焊料粉末，应按GB/T 1482进行试验，50克的粉末试样应能完全通过标准 的霍尔流量计。
5.2.3.2 对于膏状镍基合金钎焊料，应能在200kPa 的压力下均匀通过长约80 mm, 内径1.2 mm 的 细管。钎焊料膏的自持性可通过以下方法评估：在上述压力下，用细管在一干净的不锈钢薄板上涂上 长150mm 的长链，将不锈钢板置于垂直位置，而钎焊料膏形成的长链置于水平位置。根据长链的形 状，按照附录 A 评估其自持性。
6 焊接工艺鉴定
6.1 涂钎焊料
6.1.1 鉴定数量
应准备至少2个组装完成的格架用于工艺鉴定。
6.1.2 关键参数
若使用设备自动涂覆钎焊料，应至少对以下关键参数的范围或设定值进行鉴定：
a) 喷嘴规格;
b) 涂覆时间(速度);
c) 涂覆压力;
d) 涂覆长度。
6.1.3 合格标准
涂钎焊料工艺鉴定的合格标准包括：
a) 目视检查格架的所有要求涂料位置，应无漏涂;
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b) 检测格架的所有涂料尺寸，应满足采购方的技术要求。
6.2 钎焊和时效处理
6.2.1 鉴定数量
6.2.1.1 准备涂焊料后的格架2个，放于炉内具有代表性的位置。
6.2.1.2 对于焊缝破断力试样和金相试样，应在炉内所有极限位置均放置有试样。焊缝破断力试样 和金相试样可以从格架中截取，也可以按照EJ/T 472—2018附 录A 制备。
6.2.1.3 每批进行钎焊和时效的镍基合金钎焊格架至少应包含两个用镍基合金加工的拉伸试样，拉 伸试样无须涂钎焊料。
6.2.2 关键参数
至少对以下关键参数的范围或设定值进行鉴定：
a) 炉内温差;
b) 钎焊参数，包括温度、时间、真空度、总钎焊(包括重新钎焊)时间;
c) 时效参数，包括温度、时间、冷却速率、真空度。
6.2.3 合格标准
6.2.3.1 外观检查
目视检查所有焊接试样，试样表面应光亮，焊缝成型良好，无裂纹、气孔和夹渣等缺陷。
6.2.3.2 破断力检验
对所有焊缝破断力试样进行检验，试样在室温下的总破断力应不小于采购方的技术要求。
6.2.3.3 金相检验
对所有焊缝金相试样放大60倍以上检查，不允许出现溶蚀，晶间渗入不应大于0.035mm。
6.2.3.4 拉伸检验
拉伸试验宜按照GB/T 228.1开展，拉伸试样时效之后的屈服强度至少要达到1034 MPa。
6.2.3.5 显微硬度测试
显微硬度(维氏硬度)测试要求包括：
a) 应对每个时效之后的拉伸试样进行显微硬度试验，试验一共做3组，每组做3次;
b) 硬度试验应在没有钎料的区域进行，并且硬度试验不应在拉伸试验导致的冷变形区域进行;
c) 显微硬度试验结束之后，每组试验的3个数值取平均值，3组试验分别得到的平均值都应至 少要达到维氏硬度HV382。
7 焊接
7.1 焊前准备
7.1.1 钎焊之前，镍基合金零部件可按设计图样要求进行镀镍。
7.1.2 所有要钎焊的区域都应清洗干净，以确保相应零部件的焊接效果。
7.1.3 钎焊前，按照设计图样尺寸要求，将各钎焊零部件进行装夹固定。
7.1.4 除拟钎焊连接处外的其余零部件区域不应有钎焊料。
7.2 钎焊温度
7.2.1 对于GH4169 合金格架，使用5.2焊接材料钎焊温度推荐控制在950℃~1000℃。不同钎焊温 度下的最大钎焊时间应是累加的。具体钎焊温度及保温时间应符合焊接工艺鉴定确定的工艺参数。
7.2.2 允许将钎焊与时效硬化合并为一个周期。在合并后的周期内，炉温冷却到7.3中规定的时效硬
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化温度后，时效硬化处理即可开始。
7.2.3 钎焊后，所有零部件在冷却至200℃之前，不应直接暴露到钎焊炉外环境中。
7.3 时效硬化
7.3.1 时效硬化处理包括将镍基合金(如GH4169) 加热到所需温度并保持所需时间，具体时效硬化 温度及保温时间应符合焊接工艺鉴定确定的工艺参数。
7.3.2 允许对钎焊镍基合金格架重新进行时效硬化处理，但应在重新钎焊之后进行。
7.3.3 如果时效硬化周期内发生了中断(如断电、真空泵故障等),可以通过一个补充的周期来完成 整个时效硬化周期。
8 焊接质量检验
8.1 外观检查
目视检查格架表面应光亮，焊缝成型良好，无裂纹、气孔和夹杂等缺陷。
8.2 拉伸试验
8.2.1 拉伸试样
拉伸试样的要求包括：
a) 格架钎焊和时效同炉应至少包含两个用镍基合金加工的拉伸试样(拉伸试样无须涂钎焊料);
b) 拉伸试样应放在炉架具有代表性的不同位置(如最冷区域和最热区域);
c) 拉伸试样不要求与镍基合金格架的条带来自同一批次，但试样需要取自合格并经放行的镍基 合金带材批次，并且厚度名义值能够代表炉内装载的最薄材料。
8.2.2 拉伸性能
拉伸试验宜按照GB/T 228.1开展，拉伸试样的屈服强度至少要达到1034 MPa。
9 焊缝缺陷返修
不符合要求的零部件可以重新处理，重新处理应是固溶处理(钎焊)加时效处理。固溶处理(钎 焊)加时效处理时，必须采用新的拉伸试样进行试验。
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附 录 A
(规范性)
钎焊料膏自持性验收标准
图 A.1 为钎焊料膏自持性验收标准。
图A.1 钎焊料膏自持性验收标准
不合格(太湿)
合格
不合格(太干)
