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【案例1】 EPR上封头偏析
1.案例描述
EPR是法国阿海珐公司（AREVA）设计的欧洲压水堆三代堆型，其中反应堆压力容器（RPV）等主设备锻件由AREVA下属克鲁索公司（Creusot Forge，CF）供货。2012年10月，CF制造的用于美国EPR项目上的RPV上封头在焊接驱动管座时出现裂纹。
2.原因分析
为了查找根本原因，对该上封头进行了全面检测，取样位置如图2-2所示；取样方案如图2-3所示；检测项目见表2-1。其化学成分检测结果见表2-2；拉伸试验结果见表2-3；冲击试验结果见表2-4。
图2-2 某 EPR压力容器上封头取样位置
图2-3 某 EPR压力容器上封头取样方案
表2-1 某 EPR压力容器上封头检测项目
表2-2 某 EPR压力容器上封头化学成分检测结果（质量分数）（单位：%）
表2-3 某 EPR压力容器上封头拉伸试验结果
注：标准要求为拉伸强度550～670MPa；屈服强度≥400MPa；延伸率≥20%。
表2-4 某 EPR压力容器上封头冲击试验结果
注：标准要求为取样测量值≥60J；平均值≥80J。
从图2-2、图2-3和表2-1～表2-4中可以看出，上封头外侧碳的质量分数严重超标，致使强度过高、冲击不合格，这是导致EPR压力容器驱动管座出现焊接裂纹的主要原因。
3.对策
EPR上封头是采用155t钢锭制造的。对于单包钢液浇注的钢锭而言，封头顶部外侧所对应的钢锭上部碳的质量分数是最高的。减少大型锻件所用的Mn-Mo-Ni钢碳的质量分数偏析有很多种方法，例如低Si控Al的冶炼方法及MP浇注工艺 [2] 等，上述方法将在国内外的EPR上封头替换中发挥作用。