Influence de la température de préchauffage sur la sensibilité aux fissures à froid de la plaque résistante à l'usure 12Cr10Co3W2Mo
L'acier 12Cr10Co3W2Mo est un nouveau type de plaque ferritique résistante à l'usure, basée sur les générations précédentes de plaques ferritiques résistantes à l'usure telles que T23, F11, F12, T/P91, T/P92, etc., en optimisant C, Nb, V et autres éléments, ajoutant 0,03 % d'élément N, remplaçant une partie de l'élément Mo par W et ajoutant jusqu'à 3 % d'élément Co. Les performances de fluage à haute température ont été grandement améliorées et la résistance à la rupture par fluage devrait atteindre 180 MPa dans des conditions de 600 degrés et 105 h, ce qui est l'un des matériaux nationaux préférés pour la structure de tuyère des turbines à vapeur ultra-supercritiques. La structure de la buse de turbine est spéciale, la rainure de soudage est profonde et étroite, la quantité de soudage est grande et rigide. En raison du chauffage et du refroidissement inégaux dans le processus de soudage, la soudure et le métal à proximité produisent une expansion et une contraction non uniformes, ce qui provoque des contraintes résiduelles de soudage et diverses déformations de soudage, et il est facile de provoquer des fissures.
La recherche montre que les plaques ferritiques résistantes à l'usure sont sensibles à la fissuration à froid et que la plupart d'entre elles doivent être préchauffées avant le soudage. La plaque résistante à l'usure 12Cr10Co3W2Mo est un nouveau matériau et il n'existe actuellement aucun rapport sur sa soudabilité. Les chercheurs de l'Université Xi'an Jiaotong ont étudié la contrainte de rupture critique de l'acier 12Cr10Co3W2Mo à différentes températures de préchauffage en utilisant la méthode de test des broches et ont discuté des raisons du changement de sensibilité aux fissures à froid, dans le but de fournir une certaine référence et une base théorique. pour la sélection de la température de préchauffage dans les applications d'ingénierie.
Les résultats des tests montrent que :
(1) La plaque résistante à l'usure 12Cr10Co3W2Mo a une forte sensibilité aux fissures à froid, l'augmentation de la température de préchauffage peut augmenter considérablement la contrainte de fracture critique et l'apparition de fissures à froid peut être efficacement évitée lors d'un préchauffage à 320 degrés avant le soudage.
(2) Lorsque le soudage à l'arc manuel est adopté, la contrainte de rupture critique augmente linéairement avec l'augmentation de la température de préchauffage et la formule d'ajustement est σcr=177.5+1.38To.
(3) À chaque température de préchauffage, la microstructure de la zone cristalline grossière du joint soudé de la plaque résistante à l'usure 12Cr10Co3W2Mo ne présente aucun changement évident et toutes sont de structure martensitique latérale. Avec l'augmentation de la température de préchauffage, la dureté dans la zone à gros grains a légèrement diminué et l'augmentation de la contrainte critique de rupture a été beaucoup plus importante que la diminution de la dureté maximale dans la zone affectée thermiquement.
(4) À chaque température de préchauffage, les caractéristiques morphologiques de la zone d'initiation de la fracture de fissuration induite par l'hydrogène par clivage + quasi-clivage ont toutes été observées dans les échantillons de verrou. Avec l’augmentation de la température de préchauffage, les caractéristiques de fissuration induites par l’hydrogène ont progressivement disparu.
