12Cr10Co3W2Mo耐摩耗板の低温亀裂感受性に対する予熱温度の影響
12Cr10Co3W2Mo 鋼は、T23、F11、F12、T/P91、T/P92 などの前世代のフェライト系耐摩耗性プレートをベースに最適化された新しいタイプのフェライト系耐摩耗性プレートです。 C、Nb、Vなどの元素にN元素を0.03％添加、Mo元素の一部をWに置換し、Co元素を3％まで添加。 高温でのクリープ性能が大幅に向上し、クリープ破壊強度は600度、105hの条件で180MPaに達することが見込まれており、超々臨界圧蒸気タービンのノズル構造用として好適な国産材の一つとなっている。 タービンノズルの構造が特殊で、溶接溝が深くて狭く、溶接量が多く、剛性が高く固定されています。 溶接工程における不均一な加熱と冷却により、溶接部とその周囲の金属に不均一な膨張と収縮が発生し、溶接残留応力やさまざまな溶接変形が発生し、割れが発生しやすくなります。
研究によると、フェライト系耐摩耗性プレートは低温割れを受けやすく、ほとんどのプレートは溶接前に予熱する必要があります。 12Cr10Co3W2Mo 耐摩耗板は新しい材料であり、溶接性については現時点では報告がありません。 西安交通大学の研究者らは、一定の参考と理論的根拠を提供するために、ピン試験法を使用して、異なる予熱温度での12Cr10Co3W2Mo鋼の臨界破壊応力を研究し、低温亀裂感受性の変化の理由を議論した。エンジニアリング用途における予熱温度の選択に使用します。
テスト結果は次のことを示しています。
(1) 12Cr10Co3W2Mo 耐摩耗板は低温亀裂感受性が強く、予熱温度を上げると臨界破壊応力が大幅に増加し、溶接前に 320 度予熱すると低温亀裂の発生を効果的に防止できます。
(2) 手動アーク溶接を採用した場合、臨界破壊応力は予熱温度の上昇に伴って直線的に増加し、フィッティング式は σcr=177.5+1.38To となります。
（３）各予熱温度において、１２Ｃｒ１０Ｃｏ３Ｗ２Ｍｏ耐摩耗板の溶接継手の粗大結晶領域の微細構造には明らかな変化はなく、全てが広東マルテンサイト構造である。 予熱温度の増加に伴い、粗粒ゾーンの硬度はわずかに減少し、臨界破壊応力の増加は熱影響ゾーンの最大硬度の減少よりもはるかに大きかった。
(4) 各予熱温度において、劈開 + 準劈開水素誘起亀裂の破壊開始領域の形態的特徴がすべてラッチ試験片で観察されました。 予熱温度の上昇に伴い、水素誘起亀裂破壊の特徴は徐々に消失した。
