Análisis de defectos de grietas internas y optimización de procesos de grandes piezas forjadas de acero utilizadas en plantas de energía nuclear

La seguridad es el tema más importante en la industria de la energía nuclear, lo que afecta directamente si la energía nuclear se puede utilizar a gran escala. Mejorar el rendimiento general de las piezas forjadas pesadas para energía nuclear desde la perspectiva de los materiales y la formación juega un papel crucial para garantizar el uso seguro de la energía nuclear.
La calidad interna de los grandesforjasgeneralmente se evalúa mediante un método de prueba ultrasónico no destructivo, y la gran fluctuación de los resultados de inspección de diferentes lotes de piezas forjadas es un problema importante que enfrenta toda la gran industria de fundición y forja en China. De acuerdo con el análisis de muestreo de piezas forjadas defectuosas, se encuentra que las principales causas de inspección defectuosa de piezas forjadas grandes incluyen:
(1) grietas microscópicas u otros defectos causados ​​por el arrastre excesivo de inclusiones no metálicas en el lingote durante la fundición;
(2) las grietas microscópicas que ocurren en la zona de segregación de la microestructura del forjado;
(3) Los defectos originales, como la porosidad y los agujeros en el lingote, no se cierran, y los defectos de las forjas grandes pueden ocurrir durante la solidificación, la forja y el posterior tratamiento térmico del lingote. Por lo tanto, independientemente de las causas, la no conformidad de la inspección de piezas forjadas grandes está determinada por los tres procesos de metalurgia de lingotes, forja y tratamiento térmico, y es difícil evitar la segregación de la microestructura en las piezas forjadas grandes. Las soluciones actuales a la no conformidad de la inspección de piezas forjadas grandes causada por el agrietamiento interno de la banda de segregación de tejido de las piezas forjadas incluyen principalmente:
(1) Mejorar el proceso de solidificación del lingote para mejorar la microsegregación en el lingote;

(2) optimizar el proceso de difusión a alta temperatura antes de la forja para eliminar la segregación de dendritas en el lingote;

(3) El proceso de forjado está optimizado para hacer que el metal sufra una gran deformación plástica en condiciones de tensión de compresión de tres vías.

1. Defectos de forja

Una forja grande de acero SA508-3 después del tratamiento térmico Las pruebas ultrasónicas encontraron que el equivalente máximo de defectos intensivos de 7 mm para determinar las propiedades de defectos de inspección de las piezas forjadas Defectos graves en la ubicación de inspección para el muestreo y análisis de la inspección física y química de la posición de muestreo El resultado del análisis de la composición química del material básicamente cumplió con las piezas forjadas para los requisitos de diseño de baja potencia en el área del defecto. Inspección de muestreo. El área normal y el defecto de todo tipo de inclusiones no tienen sobrepeso. de la deformación principal grieta lineal Como se muestra en la figura 2 La grieta está conectada a grietas dentadas intermitentes No se encuentran inclusiones no metálicas en ni alrededor De grietas e inclusiones no metálicas Por lo tanto, la grieta no es una grieta de inclusión Por microscopio óptico y microscopía electrónica de barrido (sem) de forjar grietas en la morfología del tejido son anales yzed Como se muestra en la figura 3 se muestra en la figura 4 La grieta existe en la grieta de segregación más ancha en el medio Ambos extremos de la extensión de la muestra cerca de la línea de grieta del análisis EdS A lo largo del límite de grano afilado Como se muestra en la figura 5 Descubra que el contenido del elemento Mn es mayor en la banda de segregación Figura 3 morfología del tejido cercano a la fisura

De lo que se discutió anteriormente Forjar defectos internos para defectos intermitentes de grietas irregulares De acuerdo con el análisis de la línea EdS, se produjeron grietas irregulares en la forja, la microsegregación de la correa de microsegregación existe que hace que la dureza de forja del área local y la tasa de cambio de volumen sea diferente de la tejidos normales circundantes La tensión organizativa y la tensión de deformación de la tensión térmica bajo la acción conjunta de la banda de segregación es fácil de iniciar grietas y se expande gradualmente en la forja y el tratamiento térmico posteriores

2, proceso de aplanamiento giratorio del molde del neumático de alteración de la placa cónica del análisis de elementos finitos para evitar la forja de microfisuras dentro de la segregación en el proceso de forja en frío de piezas forjadas grandes, debe optimizarse el proceso de forja para hacer piezas forjadas internas de metal para casos de tensión de compresión ocurridos en tres grandes deformaciones, para evitar nuevas grietas, es ventajoso para la soldadura de grieta cerrada existente, hacer que la forja sea más uniforme O en la actualidad, forjas de tipo placa grande del proceso de formación básico para la placa que altera el método de aplanamiento de la placa del cono giratorio, perfil de forja para el área de deformación libre, el efecto real de la deformación es similar al de la placa, no favorece la eliminación de los defectos internos en las piezas forjadas y es probable que provoque grietas dentro de la banda de segregación O para optimizar el método de aplanamiento por hilatura. Se agrega una restricción de anillo a el proceso de aplanamiento, a saber, el método de aplanamiento rotacional del molde del neumático, como se muestra en la FIG. 6.