Vähäseosteisen, lujaa kulutusta kestävän levyn ASTMA572GR.65 erittäin lujan kulutusta kestävän levyn (jäljempänä GR.65 erittäin luja kulutusta kestävä levy) valmistus UHV-tornille ei voi vain lisätä yleislujuutta torniin, vähentää teräksen käyttöä, mutta myös alentaa hankkeen kokonaiskustannuksia, joka on ollut yhä enemmän käytössä. Erittäin lujalla kulutusta kestävällä levyllä on kuitenkin suurempi taipumus kovettua, suurempi kovuus ja suurempi taipumus halkeilla (erityisesti kylmähalkeilu) hitsauksen jälkeen, mikä vaikuttaa tornin laatuun.
Hitsauksen lämpövaikutteisen vyöhykkeen tutkimusta varten monet kirjallisuudet tuottavat hitsauslämmön vaikutusaluenäytteitä hitsauslämmön vaikutusalueen simulaattorilla todellisten hitsausprosessin parametrien perusteella. Vaikka tällä menetelmällä voidaan suurentaa hitsauslämmön vaikutusaluetta tutkimuksen helpottamiseksi, jotkin kirjallisuudet huomauttavat myös, että hitsauslämmön vaikutuksen vyöhykesimulaattorilla saatujen näyteparametrien ja varsinaisessa hitsauksessa saatujen parametrien välillä on virheitä. Yllä olevien näkökohtien perusteella suoritettiin hitsauskokeita GR.65:n lujan kulutusta kestävän levyn hitsauksen lämpövaikutusten vyöhykkeen (HAZ) tutkimiseksi. Hitsauksen lämmönsyötön (E) vaikutuksia HAZ:n mikrorakenteeseen ja mekaanisiin ominaisuuksiin tutkittiin eri esilämmityslämpötiloissa (TP). Se tarjoaa teoreettisen ja kokeellisen referenssin UHV-hitsaustornissa olevan lujan kulutusta kestävän GR.65-levyn halkeamien hallintaan.
Kokeilumateriaalina on kuumavalssattu kulutusta kestävä GR.65-levy, jonka koko on 300mm×200mm×10 mm, ja sen kemiallinen koostumus (massaosuus, %) on: 0.203C, 0.043Si, 1.26Mn, 0.006P, 0.001S, 0,046 Nb, 0,019 Ni, 0,012 Cr, 0,29 Al, 0,018 Cu. 45 asteen L-muotoinen viiste, jonka tylppä reuna 2 mm. Hitsausmateriaali on Φ1,2 mm ER55-G-hitsauslanka. Hitsausmenetelmänä on suojattu CO2-kaasuhitsaus, hitsauslaitteen malli on YM-500KR, ja käytössä on yksikertainen päikkähitsaus. Hitsauksen jälkeen se ilmajäähdytetään huoneenlämpötilaan ja testataan sitten iskun ja kovuuden suhteen.
Kun GR.65 lujan kulutusta kestävän levyn hitsauslinjan energia on 10 kJ/cm, hitsauslämmön vaikutuksen vyöhykkeen leveys on noin 4 mm, ja se saavuttaa noin 9 mm, kun se on 40 kJ/cm. Karkeamman vyöhykkeen raekoko on hyvin erilainen eri lankaenergian syötöissä. Karkeamman vyöhykkeen keskimääräinen raekoko, kun lankaenergia on 40 kJ/cm, on lähes kaksi kertaa 10 kJ/cm. Tämä osoittaa, että GR.65 lujalla kulutusta kestävällä levyllä on rajoitettu estovaikutus austeniitin rakeisiin suurella lineaarisella energialla, kun taas Nb(C,N):n naulausvaikutus estää austeniittirakeiden kasvua alhaisella lineaarisella energialla. Pienellä hitsausenergialla (10kJ/cm) esikuumennus ennen hitsausta voi jalostaa kovettunutta mikrorakennetta, kuten martensiittia ja MA-lohkoa verrattuna esilämmitykseen, millä on suotuisa vaikutus karkearaeisen vyöhykkeen sitkeyteen. Kuitenkin korkealla linjaenergialla (40 kJ/cm) esilämmitys ennen hitsausta ei ainoastaan tee karkearakeisesta vyöhykkeestä karkeampaa rakennetta, vaan myös helpommin tuottaa mikrorakenteen, jolla on suhteellisen huonot mekaaniset ominaisuudet, kuten yläbainiitti, joka vähentää merkittävästi karkearaeisen vyöhykkeen sitkeys, joka vaatii huomiota hitsauksessa.
