Дослідження зони теплового впливу при зварюванні низьколегованої високоміцної зносостійкої сталі
Виробництво низьколегованої високоміцної зносостійкої сталевої пластини ASTMA572GR.65 високоміцної зносостійкої сталевої пластини (далі - GR.65 високоміцної зносостійкої сталевої пластини) для вежі UHV може не тільки збільшити загальна міцність вежі, зменшує використання сталі, але також зменшує загальну вартість проекту, який використовується все частіше. Однак сталь має більшу тенденцію до загартування, вищу твердість і більшу схильність до розтріскування (особливо холодного розтріскування) після зварювання, що впливає на якість башти.
Для дослідження зони термічного впливу зварювання багато літератури створюють зразки зон термічного впливу зварювання за допомогою імітатора зони термічного впливу зварювання на основі фактичних параметрів процесу зварювання. Хоча цей метод може збільшити зону термічного впливу зварювання для зручності дослідження, деякі літературні джерела також вказують на наявність помилок між параметрами зразка, отриманими за допомогою імітатора зони термічного впливу зварювання, та параметрами, отриманими під час фактичного зварювання. Виходячи з вищезазначених міркувань, були проведені експерименти зі зварювання для вивчення зони термічного впливу зварювання (HAZ) високоміцної зносостійкої сталевої пластини GR.65. Вплив зварювального тепла (E) на мікроструктуру та механічні властивості ЗТВ вивчали за різних температур попереднього нагріву (TP). У ньому наведено теоретичні та експериментальні довідкові матеріали для контролю розтріскування високоміцної зносостійкої сталевої пластини GR.65 під час зварювання в ультрависокочастотній зварювальній колоні.
Експериментальний матеріал — гарячекатаний зносостійкий сталевий лист GR.65 розміром 300мм×200мм×1{{16 }}мм, а його хімічний склад (масова частка, %) наступний: 0.2{{20}}3C, 0.043Si, 1,26Mn, 0,006P , 0,001S, 0,046Nb, 0,019Ni, 0,012Cr, 0,29Al, 0,018Cu. L-подібний скіс під кутом 45 градусів з тупим краєм 2 мм. Зварювальним матеріалом є зварювальний дріт ER55-G Φ1,2 мм. Метод зварювання – це зварювання в захисному газі CO2, модель зварювального обладнання – YM-500KR, і прийнято однопрохідне стикове зварювання. Після зварювання його охолоджують на повітрі при кімнатній температурі, а потім перевіряють на удар і твердість.
Коли енергія лінії зварювання високоміцної зносостійкої сталевої пластини GR.65 становить 10 кДж/см, ширина зони термічного впливу зварювання становить приблизно 4 мм, і вона сягне близько 9 мм, коли вона становить 40 кДж/см. Розмір зерна більш грубої зони дуже різниться в залежності від підведення енергії дроту. Середній розмір зерен більш грубої зони, коли енергія дроту становить 40 кДж/см, майже вдвічі перевищує 10 кДж/см. Це вказує на те, що сталь GR.65 має обмежений гальмівний вплив на зерно аустеніту при високій лінійній енергії, тоді як при низькій лінійній енергії, через вплив Nb(C,N), зростання зерна аустеніту буде перешкоджати. При низькій енергії зварювання (10 кДж/см) попередній нагрів перед зварюванням може покращити загартовану мікроструктуру, таку як мартенсит і блок MA, порівняно з відсутністю попереднього нагріву, що сприятливо впливає на в’язкість крупнозернистої зони. Однак при високій лінійній енергії (40 кДж/см) попередній нагрів перед зварюванням не тільки зробить крупнозернисту зону більш крупнозернистою структурою, але й легше створить мікроструктуру з відносно поганими механічними властивостями, наприклад верхній бейніт, що серйозно знижує в'язкість крупнозернистої зони, яка потребує уваги при зварюванні.
