Uuring madala legeeritud ülitugeva kulumiskindla terasplaadi keevitamisel kuumuse mõjuala kohta
Madala legeeritud ülitugeva kulumiskindla terasplaadi ASTMA572GR.65 ülitugeva kulumiskindla terasplaadi (edaspidi GR.65 ülitugev kulumiskindel terasplaat) valmistamine UHV torni jaoks ei saa mitte ainult suurendada torni üldist tugevust, vähendada terase kasutamist, aga ka vähendada projekti kogumaksumust, mida on üha enam kasutatud. Kuid terasel on suurem kalduvus kõveneda, suurem kõvadus ja suurem kalduvus pärast keevitamist praguneda (eriti külmpragunemine), mis mõjutab torni kvaliteeti.
Keevitussoojusmõjuga tsooni uurimiseks genereerivad paljud kirjandused keevitussoojusmõjuga tsooni näidiseid keevitussoojusmõjuga tsooni simulaatori abil, mis põhineb tegelikel keevitusprotsessi parameetritel. Kuigi see meetod võib uuringute mugavuse huvides suurendada keevitussoojuse mõjuala, osutavad mõned kirjandused ka sellele, et keevitussoojusmõjuga tsooni simulaatoriga saadud prooviparameetrite ja tegeliku keevitamise käigus saadud parameetrite vahel on vigu. Ülaltoodud kaalutlustest lähtuvalt viidi läbi keevituskatsed, et uurida kõrgtugeva kulumiskindla terasplaadi GR.65 keevituskuumustsooni (HAZ). Uuriti keevitussoojussisendi (E) mõju HAZ-i mikrostruktuurile ja mehaanilistele omadustele erinevatel eelsoojendustemperatuuridel (TP). See annab teoreetilise ja eksperimentaalse võrdlusaluse GR.65 ülitugeva kulumiskindla terasplaadi pragude kontrollimiseks UHV keevitustorni keevitamisel.
Katsematerjaliks on kuumvaltsitud GR.65 kulumiskindel terasplaat mõõtmetega 300mm×200mm×1{{16 }}mm ja selle keemiline koostis (massiosa, %) on järgmine: 0.2{{20}}3C, 0.043Si, 1.26Mn, 0.006P , 0,001S, 0,046Nb, 0,019Ni, 0,012Cr, 0,29Al, 0,018Cu. 45-kraadine L-kujuline kaldnurk nüri servaga 2 mm. Keevitusmaterjal on Φ1,2 mm ER55-G keevitustraat. Keevitusmeetodiks on CO2-gaasiga varjestatud keevitamine, keevitusseadme mudel on YM-500KR ja kasutatakse ühekäigulist põkkkeevitust. Pärast keevitamist jahutatakse see toatemperatuuril õhkjahutusega ning seejärel testitakse löögi ja kõvaduse suhtes.
Kui GR.65 ülitugeva kulumiskindla terasplaadi keevitusliini energia on 10 kJ/cm, on keevitussoojuse mõjuala laius umbes 4 mm ja 40 kJ/cm korral ulatub see umbes 9 mm-ni. Jämedama tsooni tera suurus on erineva traadi energiasisendi korral väga erinev. Jämedama tsooni keskmine tera suurus, kui traadi energia on 40 kJ/cm, on peaaegu kaks korda suurem kui 10 kJ/cm. See näitab, et GR.65 terasel on piiratud inhibeeriv toime austeniidi teradele kõrge lineaarse energia korral, samas kui madala lineaarenergia korral on Nb(C,N) naelteefekti tõttu austeniidi tera kasv takistatud. Madala keevitusenergia (10 kJ/cm) korral võib keevitamiseeelne eelsoojendus viimistleda kivistunud mikrostruktuuri, nagu martensiit ja MA plokk, võrreldes eelsoojenduse puudumisega, millel on soodne mõju jämedateralise tsooni sitkusele. Kuid suure liinienergia (40 kJ/cm) korral ei muuda keevitamiseeelne eelsoojendus mitte ainult jämedateralise tsooni jämedateralisemaks struktuuriks, vaid tekitab kergemini ka suhteliselt halbade mehaaniliste omadustega mikrostruktuuri, nagu näiteks ülemine bainiit, mis vähendab oluliselt jämedateralise tsooni sitkus, mis vajab keevitamisel tähelepanu.
