Page 95 - 理化检验-物理分册2021年第十期

刘占龙, 等: 生产过程中风力发电机塔筒钢板开裂原因

纹之类的缺陷, 在加热炉中发生了氧化和脱碳, 经过
轧制变形后形成了局部材料折叠, 进而形成折叠裂
纹缺陷。
微观断口分析表明, 开裂处表面氧化严重, 表面
覆有较多氧化产物, EDS结果表明元素种类及含量
与钢板表面无明显差异。高倍结果显示, 开裂处尾
端裂纹内部存在斜坡形貌, 且坡度方向平行于轧制
方向。
图9 裂纹起始处抛光态形貌
钢板的成分及力学性能均符合相关标准的技术

Fi g 9 Polishedmor p holo gy atcrackinitiation
要求。金相检验结果表明, 钢板开裂处存在明显挤
压变形现象, 同时尾端裂纹继续沿钢板轧制方向延
伸, 裂纹内部充斥有深灰色氧化皮, 且来样状态即为
供货状态, 压制及制造过程未经任何热处理, 推测钢
板裂纹可能为钢板轧制过程中形成的折叠裂纹缺
陷。此外钢板心部显微组织正常, 带状组织评级也
未见异常。
3 结论及建议
图10 裂纹起始处显微组织形貌

Fi g 10 Microstructuremor p holo gy atcrackinitiation 钢板板坯上存在裂纹之类的缺陷, 在加热炉中
发生了氧化和脱碳, 经过轧制后形成了折叠裂纹。
在随后的钢板压制圆弧过程中, 钢板外弧表面受到

拉应力作用而在折叠裂纹处发生开裂。
建议加强风力发电机塔筒钢板原材料的质量监
控, 加工前可采用无损检测等方式对原材料进行复

检, 以确保原材料无折叠裂纹等缺陷。
参考文献:

图11 裂纹中部显微组织形貌 [ 1 ] 温树德. 金相技术在失效分析中的作用[ J ] . 汽车齿

Fi g 11 Microstructuremor p holo gy ofmiddleofthecrack
轮, 1996 ( 4 ): 68-71.

热酸蚀试验, 与 YB / T4003 — 2016 《 连铸钢板坯低 [ 2 ] 郝玉昌. 热轧带钢表面质量缺陷的形成及控制措施
倍组织缺陷评级图》 中的评级图对比, 钢板的低倍缺 [ J ] . 信息周刊, 2020 ( 3 ): 1-2.
陷检测结果为中心偏析0.5级。 [ 3 ] 郭景红. 风电塔筒制作过程研究[ J ] . 科技与企业,
2013 ( 17 ): 285-286.
2 分析与讨论 [ 4 ] 王峰. 低合金中厚板破边缺陷分析及预防[ J ] . 热加工
宏观分析表明, 钢板存在开裂现象, 裂纹于钢板 工艺.2016 , 45 ( 19 ) .256-258.
[ 5 ] 潘红涛.Q345C钢板表面裂纹金相分析[ J ] . 物理测
侧边部开口较大, 垂直轧制方向长度约 54mm , 沿

试.2007 , 25 ( 1 ): 40-41.

钢板表面轧制方向长度约 70 mm , 裂纹深度约为
[ 6 ] 郭景红. 风电塔筒制作过程研究[ J ] . 科技与企业,

2mm , 开裂区域呈舌状, 且开裂表面基体呈黑色高
2013 ( 17 ): 285-286.
温氧化形貌。推测该裂纹可能为钢板板坯上存在裂

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