实验用锆管母材和焊丝的商标、标准和化学成分见表1。焊接办法为钙极氧弧焊，焊接方位为水平固定(2G)全方位向上焊。焊接坡口为单面V形，选用单面焊双面成型技术。试件焊接的首要条件见表2。焊缝及其两边热影响区的维护，首要依靠焊枪保护气及附在焊枪后边的尾部拖罩来实现。焊缝反面的维护采取两边封堵通机气维护。维护气体釆用纯度大于99.99%其露点低于一40C的高纯氣。焊枪、拖罩和反面维护装置附加多层铜丝网，避免紊流的产生，保证气体散布均匀，气管用洁净的聚乙烯管。焊枪、尾部拖罩和反面维护罩要提早通气，去除气管内和拖罩内的空气，彻底置换反面维护区内的空气。焊后要采用滞后停气，保证收孤处焊缝及其周围母材温度降至C以下。由于TIG焊接速度较慢，焊接时刻较长，加上材料管壁又较薄，散热慢，不只使维护作用变差，并且导致焊缝增宽，热影响区増大，焊缝和热影响区(HAZ)晶粒粗大，降低焊接接头的塑性和耐蚀功能。因此采用图1所示的工装，加强冷却和维护作用。焊后对试件解剖取样，从管子环焊缝接头上取样进行理化功能检测，检测标准参考美国ASME规范第DC卷《焊接及钎焊评定》进行。其间接头拉伸试样取自一、三象限，釆用15mm宽的全壁厚板带状试样；曲折试样釆用10mm宽全壁厚板状试样，二、四象限各取一件面弯和背弯试样：焊缝化学成分分析试样取自焊缝中心，釆用化学法进行分析；接头硬度试样取自立焊位置，测试点间距约0.5mm,截面硬度测试点距上表面2mm。安排分析试样观察面腐蚀选用60HCiO3溶液电化学抛光，然后再用0.5%HF溶液化学腐蚀，分析釆用德国LEICAMEF4M显微镜。别的，选用S-扫描电镜和NSS型X射线能谱仪进行背散射电子像分析和成分扫描。图2为环焊缝焊接接头微观外表照片。从焊后的外观来看，正面和背面的焊缝及其附近呈光亮的银白色。环焊缝接头的主要性能和焊缝的化学成分检测结果见表3。从表3的结果来看，接头的抗拉强度均大于母材抗拉强度的下限（MPa）,断口坐落母材。10倍弯轴直径，曲折。受拉面无缺，没有任何裂纹，接头有杰出的塑性和细密性。结果表明，选用的焊接资料恰当，焊接工艺热输入产生、及其保护措施恰当，接头没有受到污染，接头质量符合美国ASME规范第DC卷《焊接及钎焊评定》要求。资料的显微硬度便于丈量，能够反映不同微观或微观部位的硬度特征，硬度与资料的脆性又有着必定的对应联系。据美国TWCA公司资料介绍，锆的焊接可以采用硬度指标判别焊缝污染的程度，规定焊缝及热影响区的硬度与母材相比不得超越30点（即洛氏B5个点）。如果超越，则阐明污染严峻，不论焊缝外表颜色怎么，均不合格。接头表面和横截面上母材、焊缝及热影响区的硬度散布曲线见图3。可以看出，与母材比较，焊缝的硬度尽管较高，但HV10kg均不超过MPa,热影响区的硬度相对母材较小。由此可以判别，焊缝及热影响区没有受到显着污染而导致的硬化和脆化现象。从表3焊缝金属的成分可以看出，焊缝中C,H,O,N等杂质元素的含量十分低，与表1中母材的成分相比没有显着的増加。图4是焊缝和母材的X射线能谱分析结果。可以看出，焊缝和母材的O和N元素的含量在同一等级上，焊缝0含量尽管稍高，但是不超出母材的20%。图5为焊缝和热影响区的背散射电子像。在较高的扩大倍数下，灰度比较均匀，未观察到显着的成分析出相。阐明焊接维护办法妥当，维护效果杰出。用光学金相显微镜观察到的焊缝、热影响区和母材的显微安排见图6。焊缝区域的微观安排由大量的戶相组成。靠近焊缝的热影响区的显微安排尽管发生了必定程度的晶粒粗化，但是，因为焊接工艺采取了强制冷却办法，其粗化程度很小，然后保证了热影响区具有杰出的性能。
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