Page 48 - 理化检验-物理分册2022年第五期

黄 蓉, 等: 500kV 变电站断路器导气管接头开裂原因

织会降低材料的力学性能, 沿晶界网络状分布的针
条状α 相会降低合金晶界的结合能力, 以上两种情
况均容易使导气管接头在服役过程中产生沿晶开裂
缺陷。
1.5 扫描电镜和能谱分析
采用扫描电镜观察导气管接头断口表面的微观
形貌, 扫描区域如图 4 所示, 断口微观形貌如图 5 所
示。同时对宏观断口处黑色、 黄色及其交界区域进行
能谱分析, 能谱分层图像如图6所示, 其中, 铅元素分 图 5 断口微观形貌
布呈现明显的宏观偏析现象。表 3 是能谱分析面总
谱图和分布区1~4的元素含量, 由表3可知, 在分布
区1和分布区 3 的铅元素含量明显高于分布区 2 和
分布区4的铅元素含量, 整个断口区域的铅元素总含
量也明显高于工件的平均铅元素含量( 1.87% )。铅
元素分布情况如图 7 所示, 由图 7 可以看出: 断口黑
色区域的铅元素含量明显高于黄色区域, 存在铅元
素宏观偏析现象, 这会导致导气管接头的塑性降低,
脆性增强, 易产生开裂缺陷。对断口表面微观形貌 图 6 断口处黑色、 黄色及其交界区域能谱分层图像
进行分析, 可见较多的微小裂纹( 见图 8 )。

图 4 断口电镜扫描区域 图 7 铅元素能谱分布图像
表 3 能谱分析面总谱图和分布区 1~4 的元素含量 %
质量分数
扫描区域
Cu Zn O Fe Pb Si Sn Al
面总谱图 43.19 33.89 10.54 1.06 9.89 0.63 0.80 -
分布区 1 33.57 27.56 14.67 1.58 21.59 1.03 - -
分布区 2 49.84 37.80 4.20 0.98 6.17 - 1.01 -
分布区 3 38.55 31.57 14.04 0.84 15.01 - - -
分布区 4 44.45 34.14 13.78 0.80 5.63 - 0.76 0.45
对显微组织的α 相和 β 相腐蚀后进行扫描电镜

和能谱分析, 在晶界处可看到针条状分布的α 相, α
相和 β 相能谱图未见异常( 见图 9~11 )。
1.6 氨熏试验
对尚 未 安 装 的 全 新 导 气 管 接 头 采 用 氯 化 铵

24h 试 验 法 进 行 氨 熏 试 验, 试 验 前 将 试 样 分 为 两
组, 分别施加安装预应力和未施加安装预应力。从
氨熏试验结果可知, 施加安装预应力的黄铜接头表
图 8 断口表面微观形貌 面有明显裂纹, 而未施加应力的黄铜接头表面也存

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