Internal crack defect analysis at process optimization ng malalaking steel forging na ginagamit sa nuclear power plant

Ang kaligtasan ay ang pinakamahalagang isyu sa industriya ng nuclear power, na direktang nakakaapekto kung magagamit ang nuclear power sa malaking sukat. Ang pagpapabuti ng pangkalahatang pagganap ng mga mabibigat na forging ng nuclear power mula sa pananaw ng mga materyales at pagbuo ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagtiyak ng ligtas na paggamit ng nuclear power
Ang panloob na kalidad ng malakimga forgingay karaniwang sinusuri sa pamamagitan ng ultrasonic nondestructive testing method, at ang malaking pagbabagu-bago ng mga resulta ng inspeksyon ng iba't ibang batch ng forgings ay isang malaking problema na kinakaharap ng buong malaking industriya ng casting at forging sa China. Ayon sa sampling analysis ng mga defective forgings, napag-alaman na ang mga pangunahing sanhi ng defective inspection ng malalaking forgings ay kinabibilangan ng:
(1) Microscopic bitak o iba pang mga depekto na dulot ng labis na non-metallic inclusions entrainment sa ingot sa panahon ng smelting;
(2) ang mga mikroskopikong bitak na nagaganap sa microstructure segregation zone ng forging;
(3) Ang mga orihinal na depekto tulad ng porosity at mga butas sa ingot ay hindi sarado, at ang mga depekto ng malalaking forging ay maaaring mangyari sa panahon ng solidification, forging at kasunod na heat treatment ng ingot. Samakatuwid, Anuman ang mga sanhi, ang hindi pagkakatugma ng malalaking inspeksyon ng forging ay tinutukoy ng tatlong proseso ng proseso ng ingot metalurgy, forging at heat treatment, at mahirap iwasan ang microstructure segregation sa malalaking forgings. Ang kasalukuyang mga solusyon sa hindi pagsunod ng malalaking inspeksyon ng forging na dulot ng panloob na pag-crack ng tissue segregation belt ng mga forging ay pangunahing kinabibilangan ng:
(1) Pagbutihin ang proseso ng solidification ng ingot upang mapabuti ang microsegregation sa ingot;

(2) I-optimize ang proseso ng high temperature diffusion bago mag-forging para maalis ang dendrite segregation sa ingot;

(3) Ang proseso ng forging ay na-optimize upang ang metal ay sumailalim sa malaking plastic deformation sa ilalim ng kondisyon ng three-way compressive stress

1. Pagpapanday ng mga depekto

Isang SA508-3 steel large forging pagkatapos ng heat treatment Natuklasan ng ultrasonic testing na ang pinakamataas na katumbas ng 7 mm intensive defects upang matukoy ang inspeksyon ng depekto na mga katangian ng forgings Malubhang mga depekto sa lokasyon ng inspeksyon para sa sampling at pagsusuri ng pisikal at kemikal na inspeksyon ng sampling na posisyon Ang resulta ng pagsusuri sa komposisyon ng kemikal ng materyal ay karaniwang nakakatugon sa mga forging para sa mga kinakailangan sa disenyo ng mababang kapangyarihan sa lugar ng depekto sampling inspeksyon Normal na lugar at ang depekto ng lahat ng uri ng mga inklusyon ay hindi sobra sa timbang Ang macrostructure morphology nito ay ipinapakita sa figure 1 Mga Forging sa mga panloob na depekto na kahanay sa direksyon ng pangunahing deformation linear crack Gaya ng ipinapakita sa figure 2 Ang crack ay konektado sa pasulput-sulpot na serrated crack Ang mga non-metallic inclusions ay hindi matatagpuan sa loob at paligid. (sem) ng forging bitak sa tissue morpolohiya ay anal yzed Gaya ng ipinapakita sa figure 3 ay ipinapakita sa figure 4 Ang crack ay umiiral sa segregation crack na mas malawak sa gitna Parehong dulo ng sharp Sa kahabaan ng grain boundary extension ng specimen malapit sa crack line ng EdS analysis Gaya ng ipinapakita sa figure 5 Tuklasin ang nilalaman ng elemento ng Mn ay mas mataas sa segregation band Figure 3 malapit na tissue morphology ng crack

Mula sa kung ano ang napag-usapan sa itaas Forging internal defects para sa intermittent jagged crack defects Ayon sa pagsusuri ng EdS line jagged crack naganap sa forging ang micro segregation ng micro segregation belt ay umiiral na gumagawa ng forging hardness ng lokal na lugar at ang volume change rate ay iba sa nakapaligid na normal na mga tisyu Ang stress ng organisasyon at pagpapapangit ng stress ng thermal stress sa ilalim ng magkasanib na pagkilos ng segregation band ay madaling i-crack pagsisimula At unti-unting lumawak sa kasunod na forging at heat treatment

2, cone plate upsetting gulong magkaroon ng amag umiikot pagyupi proseso ng may hangganan na pagtatasa elemento upang maiwasan ang forging micro bitak sa loob ng paghihiwalay sa proseso ng malamig na forging ng malalaking forgings, dapat sa pamamagitan ng pag-optimize ng proseso ng forging upang gumawa ng panloob na metal forgings sa compressive stress kaso naganap. sa tatlong malalaking pagpapapangit, upang maiwasan ang mga bagong bitak, ay kapaki-pakinabang sa umiiral na closed crack welded, Gawing mas pantay-pantay ang O sa kasalukuyan, malalaking plate type forgings ng basic forming process para sa plate upsetting rotating cone plate upsetting flattening method, forging profile para sa libreng deformation area, ang aktwal na deformation effect ay katulad ng plate upsetting, hindi pinapaboran ang pag-aalis ng mga panloob na depekto sa forgings, at malamang na magdulot ng mga bitak sa loob ng segregation band O upang ma-optimize ang spinning flattening method, A ring constraint ay idinagdag sa ang proseso ng pagyupi, katulad ng paraan ng pag-rotate ng gulong ng amag, tulad ng ipinapakita sa FIG. 6.