Page 78 - 理化检验-物理分册2021年第十一期
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王芬玲, 等: 某电厂高中压缸高温螺栓断裂的原因



















                                             图3 断口附近和螺栓螺柱处裂纹的微观形貌

                                     Fi g  3 Micromor p holo gy ofcracksnearfracturea   andboltstudb
                                                                  ( 2 )建议加强对高温螺栓在检修过程中的无损

                                                               检验, 开展螺栓的现场金相检验和硬度试验。
                                                               参考文献:


                                                                [ 1 ]  刘启民.600MW 汽轮机高压内缸螺栓可靠性研究
                                                                    [ J ] . 能源与节能, 2015 ( 4 ): 168-171 , 178.
                                                                [ 2 ]  欧阳杰, 张晓昱, 吴楠, 等.12%Cr钢高温螺栓长期运
                                                                    行后的组织与性能[ J ] . 金属热处理, 2010 , 35 ( 8 ): 84-
                      图4 螺栓断口表面析出物的微观形貌                             87.

            Fi g  4 Micromor p holo gy of p reci p itatesonthesurfaceofboltfracture  [ 3 ]  毛磊, 张道钢, 李金峰, 等.2CR12NIMOWV 钢高温紧
                         表2 析出物的能谱分析结果                              固螺栓脆化与恢复[ J ] . 机械工程材料, 1998.22 ( 4 ):

                     Tab 2 Ener gy s p ectrumanal y sisresultsof    48-50.

                               p reci p itates           %      [ 4 ]  徐鸿, 郑善合, MAILEKarl. 超( 超) 临界汽轮机汽缸
              元素      C       N       Ti      Fe     Nb             紧固螺栓疲劳-蠕变断裂的研究[ J ] . 中国电机工程
            质量分数     8.11   19.37   54.05    2.97   15.50           学报, 2007 , 27 ( 32 ): 63-66.
                                                                [ 5 ]  黄友桥, 王飞, 彭以超, 等. 汽轮机高压内缸紧固螺栓
            导致热应力的产生, 这时螺栓的受力为复杂的热应                                 高温断裂失效原因分析[ J ] . 浙江电力, 2018 , 37 ( 5 ):
            力与预紧力的叠加         [ 11 ] 。                               79-84.

                                                                [ 6 ]  周伟龙, 彭以超, 何志瞧, 等. 某660MW 超临界机组
                 该螺栓在电厂服役长达 1.5×10 h , 设计工作
                                              5
                                                                    过桥汽封螺栓断裂原因分析[ J ] . 浙江电力, 2019 , 38
            温度为537℃ , 在长期高温和应力作用下, 螺栓已经
            发生蠕变, 性能逐渐衰退, 尤其是韧性下降明显, 螺                              ( 9 ): 43-50.
                                                                [ 7 ]  徐鸿, 郑善合, MAILEKarl. 超( 超) 临界汽轮机汽缸
            栓外螺纹根部产生应力集中, 并在此处形成裂纹源。
                                                                    紧固螺栓高温蠕变断裂研究[ J ] . 中国电机工程学报,
            随着运行时间的延长, 在晶界上形成了蠕变孔洞, 孔
                                                                    2007 , 27 ( 29 ): 80-83.
            洞逐渐长大, 裂纹源沿晶界扩展, 最终导致螺栓                             [ 8 ]  喻超, 王炜哲, 张军辉, 等. 超超临界机组高压内缸蠕
            断裂。                                                     变强度分析[ J ] . 动力工程学报, 2014 , 34 ( 5 ): 365-
                                                                    370.
            3 结论                                                [ 9 ]  史文博, 杜静, 龚国伟. 风电机组主轴法兰螺栓连接疲

                 ( 1 )该螺栓断裂的主要原因是: 螺栓在长期高                           劳损伤分析[ J ] . 机械设计与制造, 2020 ( 4 ): 226-229.

            温和复杂应力作用下, 局部晶界处发生蠕变, 材料性                          [ 10 ]  张栋. 失效分析[ M ] . 北京: 国防工业出版社, 2004.
                                                               [ 11 ]  张晓昱, 欧阳杰, 吴楠, 等. 基于加速蠕变断裂试验的
            能衰退, 在机组运行过程中裂纹在蠕变处萌生, 并沿
                                                                    12%Cr 钢高温螺栓安全可靠性评价研究[ J ] . 汽轮机
            晶界扩展, 最终导致螺栓断裂。
                                                                    技术, 2009 , 51 ( 4 ): 318-320.





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