Анализ дефектов внутренней трещины и оптимизация процесса крупных стальных поковок, используемых на атомных электростанциях

Безопасность является наиболее важным вопросом в атомной энергетике, который напрямую влияет на возможность использования ядерной энергии в больших масштабах. Улучшение общих характеристик тяжелых поковок для атомной энергетики с точки зрения материалов и формовки играет решающую роль в обеспечении безопасного использования ядерной энергии.
Внутреннее качество большихпоковкиобычно оценивается методом ультразвукового неразрушающего контроля, и большие колебания результатов контроля различных партий поковок являются серьезной проблемой, с которой сталкивается вся крупная литейная и кузнечная промышленность в Китае. По данным выборочного анализа дефектных поковок установлено, что к основным причинам дефектного контроля крупногабаритных поковок относятся:
(1) Микротрещины или другие дефекты, вызванные чрезмерным уносом неметаллических включений в слиток во время плавки;
(2) микроскопические трещины, возникающие в зоне ликвации микроструктуры поковки;
(3) Первоначальные дефекты, такие как пористость и отверстия в слитке, не закрываются, а дефекты крупных поковок могут возникать во время затвердевания, ковки и последующей термической обработки слитка. Следовательно, независимо от причин, несоответствие при проверке крупных поковок определяется тремя технологическими процессами: металлургия слитка, ковка и термообработка, и трудно избежать расслоения микроструктуры в крупных поковках. Текущие решения для несоответствия при проверке крупных поковок, вызванного внутренним растрескиванием пояса сегрегации тканей поковок, в основном включают:
(1) Улучшить процесс затвердевания слитка, чтобы улучшить микросегрегацию в слитке;

(2) оптимизировать процесс высокотемпературной диффузии перед ковкой, чтобы исключить сегрегацию дендритов в слитке;

(3) Процесс ковки оптимизирован для того, чтобы металл подвергался значительной пластической деформации в условиях трехстороннего напряжения сжатия.

1. Дефекты ковки

Крупная поковка из стали SA508-3 после термической обработки Ультразвуковой контроль показал, что максимальный эквивалент 7 мм интенсивных дефектов для определения дефектных свойств поковок Серьезные дефекты в месте проверки для отбора проб и анализа физико-химического контроля позиции отбора проб результат анализа химического состава материала в основном соответствует требованиям к конструкции поковки малой мощности при выборочном контроле в области дефекта Нормальная площадь и дефект всех видов включений не имеют избыточной массы Морфология его макроструктуры показана на рис. 1 Поковки с внутренними дефектами, параллельными направлению основной деформации линейной трещины Как показано на рисунке 2 Трещина связана с прерывистыми зубчатыми трещинами Неметаллические включения не обнаружены в трещинах и вокруг них Неметаллические включения Значит трещина не является трещиной включения Под оптическим микроскопом и сканирующей электронной микроскопией (сем) ковки трещины в морфологии ткани анальные yzed Как показано на рис. 3, показано на рис. 4. Трещина существует в сегрегационной трещине, более широкой посередине Оба конца заострения Вдоль границы зерна образца вблизи линии трещины анализа EdS Как показано на рис. 5 Определите содержание элемента Mn выше в полосе сегрегации Рисунок 3 Морфология близлежащих тканей трещины

Из того, что было обсуждено выше. Внутренние дефекты ковки для прерывистых дефектов зубчатой ​​​​трещины. Согласно анализу линии EdS, зубчатая трещина, возникшая при ковке, существует микросегрегация полосы микросегрегации, из-за которой твердость локальной области ковки и скорость изменения объема отличаются от окружающие нормальные ткани Организационное напряжение и деформационное напряжение термического напряжения при совместном действии сегрегационной полосы легко поддается зарождению трещин И постепенно расширяется при последующей ковке и термической обработке

2, конусная пластина, опрокидывающая пресс-форму для шин, вращающийся процесс сплющивания при анализе методом конечных элементов, чтобы избежать микротрещин в ковке внутри сегрегации в процессе холодной ковки больших поковок, следует оптимизировать процесс ковки, чтобы сделать внутренние металлические поковки до случаев сжимающих напряжений. в трех больших деформациях, чтобы избежать новых трещин, выгодно по сравнению с существующей сваркой с закрытой трещиной, сделать ковку более ровной O в настоящее время, большие поковки пластинчатого типа основного процесса формования для осадки пластины методом выравнивания вращающейся конусной пластины, профиль ковки для области свободной деформации фактический эффект деформации аналогичен осадке пластины, не способствует устранению внутренних дефектов в поковках и, вероятно, вызывает трещины в полосе сегрегации O для оптимизации метода сплющивания вращением. Кольцевое ограничение добавляется к процесс сплющивания, а именно способ ротационного сплющивания формы для шин, как показано на фиг. 6.