Intern sprickdefektanalys och processoptimering av stora stålsmide som används i kärnkraftverk

Säkerhet är den viktigaste frågan inom kärnkraftsindustrin, vilket direkt påverkar om kärnkraft kan användas i stor skala. Att förbättra den övergripande prestandan hos kärnkraftssmide ur material- och formningsperspektiv spelar en avgörande roll för att säkerställa säker användning av kärnkraft
Den interna kvaliteten på storasmideutvärderas generellt med en oförstörande ultraljudstestmetod, och den stora fluktuationen i inspektionsresultaten för olika partier av smide är ett stort problem som hela den stora gjutnings- och smidesindustrin i Kina står inför. Enligt provtagningsanalysen av defekta smidesdelar har det visat sig att de huvudsakliga orsakerna till bristfällig inspektion av stora smide inkluderar:
(1) Mikroskopiska sprickor eller andra defekter orsakade av överdriven icke-metalliska inneslutningar som dras in i götet under smältning;
(2) de mikroskopiska sprickorna som uppstår i smidets mikrostruktursegregeringszon;
(3) De ursprungliga defekterna som porositet och hål i götet är inte stängda, och defekterna hos stora smidesdefekter kan uppstå under stelningen, smidningen och efterföljande värmebehandling av götet. Därför, oavsett vilka orsaker, avvikelsen vid inspektion av stora smidesprodukter bestäms av de tre processerna götmetallurgi, smide och värmebehandling, och det är svårt att undvika mikrostruktursegregeringen i stora smidesverk. De nuvarande lösningarna på bristande överensstämmelse med stor smidesinspektion orsakad av inre sprickor i vävnadssegregeringsbältet av smide inkluderar huvudsakligen:
(1) Förbättra stelningsprocessen för götet för att förbättra mikrosegregeringen i götet;

(2) Optimera diffusionsprocessen vid hög temperatur före smide för att eliminera dendritsegregering i götet;

(3) Smidesprocessen är optimerad för att få metallen att genomgå stor plastisk deformation under tillstånd av trevägs tryckspänning

1. Smidesfel

En SA508-3 stålsmide efter värmebehandling Ultraljudstestning visade att den maximala ekvivalenten av 7 mm intensiva defekter för att bestämma inspektionsdefektegenskaperna hos smide Allvarliga defekter i inspektionsplatsen för provtagning och analys av den fysiska och kemiska inspektionen av provtagningspositionen material kemisk sammansättning analysresultat i princip uppfyllt smidningar för lågeffektdesignkrav i defektområdet provtagningsinspektion Normal area och defekten av alla typer av inneslutningar är inte överviktiga. Dess makrostrukturmorfologi visas i figur 1 Smide i inre defekter som är parallell med riktningen av huvuddeformationens linjära spricka Som visas i figur 2 Sprickan är ansluten till intermittenta tandade sprickor icke-metalliska inneslutningar finns inte i och runt Av sprickor och icke-metalliska inneslutningar Så sprickan är inte inklusionsspricka Med optiskt mikroskop och svepelektronmikroskopi (sem) av smide sprickor i vävnadsmorfologi är anala yzed Som visas i figur 3 visas i figur 4 Spricka finns i segregation spricka bredare i mitten Båda ändarna av den skarpa Längs korngränsens förlängning av provet nära spricklinjen för EdS-analys Som visas i figur 5 Upptäck Mn-elementinnehållet är högre i segregationsbandet Figur 3 närliggande vävnadsmorfologi av spricka

Från vad som har diskuterats ovan Smide interna defekter för intermittenta taggiga sprickdefekter Enligt analysen av EdS-linjen har taggiga sprickor uppstått vid smide mikrosegregering av mikrosegregeringsband som gör smideshårdheten i det lokala området och volymförändringshastigheten skiljer sig från omgivande normala vävnader Organisatorisk stress och deformation stress av termisk stress under den gemensamma verkan av segregation bandet är lätt att spricka initiering Och gradvis expanderas i den efterföljande smide och värmebehandling

2, kon platta rubbar däck form roterande tillplattning process av finita element analys för att undvika smidning av mikrosprickor inom segregationen i processen av kall smide av stora smide, bör genom att optimera smidesprocessen för att göra interna metall smide till tryckspänningsfall inträffade i tre stora deformationer, för att undvika nya sprickor, är fördelaktigt för den befintliga slutna spricksvetsade, Gör smide jämnare O för närvarande, stora plåtsmider av grundläggande formningsprocess för plåt rubbning roterande kon plåt rubbning tillplattning metod, smide profil för fritt deformationsområde liknar den faktiska deformationseffekten plåtstötningen, gynnar inte eliminering av inre defekter i smide och kommer sannolikt att orsaka sprickor inom segregationsbandet O för att optimera spinning-tillplattaningsmetoden. En ringbegränsning läggs till tillplattningsprocessen, nämligen däckformens rotationsplattningsmetoden, såsom visas i FIG. 6.