Analyse des défauts de fissures internes et optimisation des processus de grandes pièces forgées en acier utilisées dans les centrales nucléaires

La sécurité est la question la plus importante dans l'industrie de l'énergie nucléaire, qui affecte directement si l'énergie nucléaire peut être utilisée à grande échelle. L'amélioration des performances globales des pièces forgées lourdes de l'énergie nucléaire du point de vue des matériaux et du formage joue un rôle crucial pour garantir l'utilisation sûre de l'énergie nucléaire
La qualité interne des grandspièces forgéesest généralement évalué par une méthode de test non destructif par ultrasons, et la grande fluctuation des résultats d'inspection de différents lots de pièces forgées est un problème majeur auquel est confrontée l'ensemble de l'industrie du moulage et du forgeage en Chine. Selon l'analyse d'échantillonnage des pièces forgées défectueuses, il a été constaté que les principales causes d'inspection défectueuse des grandes pièces forgées comprennent :
(1) Fissures microscopiques ou autres défauts causés par un entraînement excessif d'inclusions non métalliques dans le lingot lors de la fusion ;
(2) les fissures microscopiques apparaissant dans la zone de ségrégation de la microstructure de la pièce forgée ;
(3) Les défauts d'origine tels que la porosité et les trous dans le lingot ne sont pas fermés, et les défauts de grandes pièces forgées peuvent se produire pendant la solidification, le forgeage et le traitement thermique ultérieur du lingot. Par conséquent, quelles que soient les causes, la non-conformité de l'inspection des grandes pièces forgées est déterminée par les trois processus de traitement de la métallurgie des lingots, du forgeage et du traitement thermique, et il est difficile d'éviter la ségrégation de la microstructure dans les grandes pièces forgées. Les solutions actuelles à la non-conformité de l'inspection des grandes pièces forgées causée par la fissuration interne de la ceinture de ségrégation tissulaire des pièces forgées comprennent principalement :
(1) Améliorer le processus de solidification du lingot pour améliorer la microségrégation dans le lingot ;

(2) Optimiser le processus de diffusion à haute température avant le forgeage pour éliminer la ségrégation des dendrites dans le lingot ;

(3) Le processus de forgeage est optimisé pour que le métal subisse une grande déformation plastique dans des conditions de contrainte de compression à trois voies

1. Défauts de forge

Une grande pièce forgée en acier SA508-3 après traitement thermique Des tests par ultrasons ont révélé que l'équivalent maximum de défauts intensifs de 7 mm afin de déterminer les propriétés de défaut d'inspection des pièces forgées Défauts graves dans le lieu d'inspection pour l'échantillonnage et l'analyse de l'inspection physique et chimique de la position d'échantillonnage le résultat de l'analyse de la composition chimique du matériau satisfait fondamentalement les pièces forgées pour les exigences de conception à faible puissance dans la zone de défaut l'inspection par échantillonnage La zone normale et le défaut de toutes sortes d'inclusions ne sont pas en surpoids Sa morphologie de macrostructure est illustrée à la figure 1 Pièces forgées dans les défauts internes parallèles à la direction de la fissure linéaire de déformation principale Comme le montre la figure 2 La fissure est reliée à des fissures dentelées intermittentes les inclusions non métalliques ne se trouvent pas dans et autour des fissures et des inclusions non métalliques La fissure n'est donc pas une fissure d'inclusion Par microscope optique et microscopie électronique à balayage (sem) de forger des fissures dans la morphologie des tissus sont anales yzed Comme le montre la figure 3 est montré dans la figure 4 La fissure existe dans la fissure de ségrégation plus large au milieu Les deux extrémités du pointu Le long de l'extension du joint de grain de l'échantillon près de la ligne de fissure de l'analyse EdS Comme le montre la figure 5 Découvrez la teneur en élément Mn est plus haut dans la bande de ségrégation Figure 3 morphologie des tissus voisins de la fissure

D'après ce qui a été discuté ci-dessus Forger des défauts internes pour les défauts de fissures irrégulières intermittents Selon l'analyse de la ligne EdS, une fissure irrégulière s'est produite lors du forgeage de la micro-ségrégation de la ceinture de micro-ségrégation qui rend la dureté de forgeage de la zone locale et le taux de changement de volume est différent du tissus normaux environnants La contrainte organisationnelle et la contrainte de déformation de la contrainte thermique sous l'action conjointe de la bande de ségrégation sont faciles à initier et se sont progressivement étendues lors du forgeage et du traitement thermique ultérieurs

2, processus d'aplatissement rotatif du moule de pneu bouleversant la plaque conique de l'analyse par éléments finis afin d'éviter de forger des microfissures dans la ségrégation dans le processus de forgeage à froid de grandes pièces forgées, devrait en optimisant le processus de forgeage pour fabriquer des pièces forgées métalliques internes aux cas de contrainte de compression se sont produits en trois grandes déformations, afin d'éviter de nouvelles fissures, est avantageux pour la fissure fermée existante soudée, rendre le forgeage plus uniforme O à l'heure actuelle, grandes pièces forgées de type plaque du processus de formage de base pour la plaque bouleversant la méthode d'aplatissement de la plaque à cône rotatif, profil de forgeage pour la zone de déformation libre, l'effet de déformation réel est similaire au refoulement de la plaque, ne favorise pas l'élimination des défauts internes dans les pièces forgées, et est susceptible de provoquer des fissures dans la bande de ségrégation O pour optimiser la méthode d'aplatissement au filage, Une contrainte annulaire est ajoutée à le processus d'aplatissement, à savoir le procédé d'aplatissement par rotation du moule de pneu, comme illustré à la Fig. 6.