Analiza pęknięć wewnętrznych i optymalizacja procesów wielkogabarytowych odkuwek stalowych stosowanych w elektrowniach jądrowych

Bezpieczeństwo jest najważniejszą kwestią w energetyce jądrowej, która bezpośrednio wpływa na możliwość wykorzystania energii jądrowej na dużą skalę. Poprawa ogólnych parametrów odkuwek ciężkich dla energetyki jądrowej z punktu widzenia materiałów i formowania odgrywa kluczową rolę w zapewnieniu bezpiecznego użytkowania energii jądrowej
Wewnętrzna jakość dużychodkuwkijest ogólnie oceniany za pomocą ultradźwiękowej metody badań nieniszczących, a duża fluktuacja wyników kontroli różnych partii odkuwek jest głównym problemem, przed którym stoi cały duży przemysł odlewniczy i kuźniczy w Chinach. Na podstawie analizy wyrywkowej wadliwych odkuwek stwierdzono, że głównymi przyczynami wadliwej kontroli odkuwek wielkogabarytowych są:
(1) Mikroskopijne pęknięcia lub inne defekty spowodowane przez nadmierne wtrącenia niemetaliczne wciągnięte do wlewka podczas wytapiania;
(2) mikroskopijne pęknięcia występujące w strefie segregacji mikrostruktury odkuwki;
(3) Oryginalne wady, takie jak porowatość i dziury we wlewku, nie są zamknięte, a wady dużych odkuwek mogą wystąpić podczas krzepnięcia, kucia i późniejszej obróbki cieplnej wlewka. Dlatego też, niezależnie od przyczyn, niezgodność kontroli dużych odkuwek determinowana jest przez trzy procesy technologiczne: metalurgię wlewków, kucie i obróbkę cieplną, i trudno jest uniknąć segregacji mikrostruktury w dużych odkuwkach. Obecne rozwiązania problemu niezgodności kontroli odkuwek wielkogabarytowych spowodowanej wewnętrznym pęknięciem pasa segregacji tkankowej odkuwek obejmują głównie:
(1) Popraw proces krzepnięcia wlewka, aby poprawić mikrosegregację we wlewku;

(2) Zoptymalizuj proces dyfuzji w wysokiej temperaturze przed kuciem, aby wyeliminować segregację dendrytów we wlewkach;

(3) Proces kucia jest zoptymalizowany, aby metal uległ dużemu odkształceniu plastycznemu w warunkach trójkierunkowego naprężenia ściskającego

1. Wady kucia

Duża odkuwka stalowa SA508-3 po obróbce cieplnej Badania ultradźwiękowe wykazały, że maksymalny odpowiednik 7 mm intensywnych wad w celu określenia właściwości wad kontrolnych odkuwek Poważne wady w miejscu kontroli do pobierania próbek i analizy fizycznej i chemicznej kontroli miejsca pobierania próbek wynik analizy składu chemicznego materiału w zasadzie spełnia wymagania projektowe odkuwek dla małej mocy w obszarze wad kontrola wyrywkowa obszar normalny i wada wszelkiego rodzaju wtrąceń nie są przeważone morfologię makrostruktury przedstawia rysunek 1 odkuwki w wadach wewnętrznych, które są równoległe do kierunku głównego odkształcenia pęknięcie liniowe Jak pokazano na rycinie 2 Pęknięcie jest połączone z przerywanymi pęknięciami ząbkowanymi Wtrącenia niemetaliczne nie występują w okolicach pęknięć i wtrąceń niemetalicznych Tak więc pęknięcie nie jest pęknięciem wtrąceniowym Za pomocą mikroskopu optycznego i skaningowego mikroskopu elektronowego (sem) pęknięć kuźniczych w morfologii tkanki są odbytowe yzed Jak pokazano na rycinie 3 pokazano na rycinie 4 Pęknięcie występuje w segregacji pęknięcie szersze w środku Oba końce ostrza Wzdłuż granicy ziaren rozszerzenie próbki w pobliżu linii pęknięcia analizy EdS Jak pokazano na rycinie 5 Odkryj zawartość pierwiastka Mn wynosi wyższy w paśmie segregacji Rysunek 3 morfologia pobliskiej tkanki pęknięcia

Z tego, co omówiono powyżej, wady wewnętrzne kucia dla przerywanych pęknięć postrzępionych Zgodnie z analizą linii EdS postrzępione pęknięcia wystąpiły w odkuwce, istnieje mikrosegregacja pasa mikrosegregacji, która powoduje, że twardość kucia powierzchniowego i szybkość zmiany objętości jest różna od otaczające normalne tkanki Naprężenia organizacyjne i naprężenia odkształceniowe naprężeń termicznych pod wspólnym działaniem pasma segregacji są łatwe do inicjacji pęknięć I stopniowo rozszerzane w późniejszym kuciu i obróbce cieplnej

2, spęczanie płyty stożkowej, spłaszczanie obrotowe formy opony, proces analizy elementów skończonych w celu uniknięcia mikropęknięć kucia w ramach segregacji w procesie kucia na zimno dużych odkuwek, powinno poprzez optymalizację procesu kucia, aby wewnętrzne odkuwki metalowe wystąpiły przypadki naprężeń ściskających w trzech dużych odkształceniach, aby uniknąć nowych pęknięć, jest korzystne dla istniejących spawanych pęknięć zamkniętych, spraw, aby kucie było bardziej równomierne O obecnie, duże odkuwki płytowe podstawowego procesu formowania do spęczania płyty obracająca się płyta stożkowa spęczająca metoda spłaszczania, profil kucia dla obszaru swobodnego odkształcenia rzeczywisty efekt odkształcenia jest podobny do spęczania blachy, nie sprzyja eliminacji wad wewnętrznych odkuwek i może powodować pęknięcia w paśmie segregacji O w celu optymalizacji metody spłaszczania przędzalniczego, proces spłaszczania, a mianowicie sposób spłaszczania obrotowego formy opony, jak pokazano na FIG. 6.