Estudio de zona afectada por el calor en soldadura de chapa de acero de baja aleación y alta resistencia al desgaste.
La fabricación de placa de acero resistente al desgaste de alta resistencia ASTMA572GR.65 (en adelante, placa de acero resistente al desgaste de alta resistencia GR.65) para torres UHV no solo puede aumentar la La resistencia general de la torre, reduce el uso de acero, pero también reduce el costo total del proyecto, que se ha utilizado cada vez más. Sin embargo, el acero tiene una mayor tendencia a endurecerse, una mayor dureza y una mayor tendencia a agrietarse (especialmente al agrietarse en frío) después de la soldadura, lo que afecta la calidad de la torre.
Para la investigación sobre la zona afectada por el calor de la soldadura, muchas publicaciones generan muestras de la zona afectada por el calor de la soldadura mediante un simulador de zona afectada por el calor de la soldadura basado en los parámetros reales del proceso de soldadura. Aunque este método puede ampliar la zona afectada por el calor de la soldadura para facilitar la investigación, algunas publicaciones también señalan que existen errores entre los parámetros de muestra obtenidos mediante el simulador de la zona afectada por el calor de la soldadura y los obtenidos en la soldadura real. Con base en las consideraciones anteriores, se realizaron experimentos de soldadura para estudiar la zona afectada por el calor de soldadura (HAZ) de una placa de acero resistente al desgaste de alta resistencia GR.65. Se estudiaron los efectos del aporte de calor de soldadura (E) sobre la microestructura y las propiedades mecánicas de la ZAT bajo diferentes temperaturas de precalentamiento (TP). Proporciona una referencia teórica y experimental para el control de grietas de la placa de acero resistente al desgaste de alta resistencia GR.65 en la soldadura de torres de soldadura UHV.
El material experimental es una placa de acero resistente al desgaste GR.65 laminada en caliente con un tamaño de 300mm×200mm×1{{16 }}mm, y su composición química (fracción de masa, %) es la siguiente: 0.2{{20}}3C, 0.043Si, 1,26Mn, 0,006P , 0,001S, 0,046Nb, 0,019Ni, 0,012Cr, 0,29Al, 0,018Cu. Bisel en forma de L de 45 grados con un borde romo de 2 mm. El material de soldadura es alambre de soldadura Φ1,2 mm ER55-G. El método de soldadura es soldadura protegida con gas CO2, el modelo del equipo de soldadura es YM-500KR y se adopta la soldadura a tope de una sola pasada. Después de soldar, se enfría con aire a temperatura ambiente y luego se prueba su impacto y dureza.
Cuando la energía de la línea de soldadura de la placa de acero resistente al desgaste de alta resistencia GR.65 es de 10 kJ/cm, el ancho de la zona afectada por el calor de soldadura es de aproximadamente 4 mm, y alcanzará aproximadamente 9 mm cuando sea de 40 kJ/cm. El tamaño de grano de la zona más gruesa es muy diferente bajo diferentes entradas de energía del alambre. El tamaño de grano promedio de la zona más gruesa cuando la energía del alambre es de 40 kJ/cm es casi el doble que el de 10 kJ/cm. Esto indica que el acero GR.65 tiene un efecto inhibidor limitado sobre el grano de austenita a alta energía lineal, mientras que a baja energía lineal, debido al efecto de clavado del Nb(C,N), se obstaculizará el crecimiento del grano de austenita. Con una energía de soldadura baja (10 kJ/cm), el precalentamiento antes de la soldadura puede refinar la microestructura endurecida, como la martensita y el bloque MA, en comparación con ningún precalentamiento, lo que tiene un efecto favorable sobre la tenacidad de la zona de grano grueso. Sin embargo, bajo alta energía de línea (40 kJ/cm), el precalentamiento antes de soldar no sólo hará que la zona de grano grueso tenga una estructura más gruesa, sino que también producirá más fácilmente la microestructura con propiedades mecánicas relativamente pobres, como la bainita superior, que reduce seriamente la dureza de la zona de grano grueso, que necesita atención en la soldadura.
