Page 71 - 理化检验-物理分册2022年第六期
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李朝辉, 等: 承压蒸汽锅炉烟管开裂原因
图 1 蒸汽炉烟管端头宏观形貌 图 2 烟管端头裂纹和氧化皮宏观形貌
为 4~5mm ; 管子中心距 h 为 80 mm , 管桥 1.2 扫描电镜( SEM ) 分析
寸) l 3
为 15~ 将断口清洗后, 用扫描电镜观察断口的微观形
h 1 为 10mm ; 管端穿透( 管壁) 裂纹长度a 1
为 3~ 貌, 发现断口仍存在较多的氧化皮, 烟管断口的微观
20mm ; 角 焊 缝 上 裂 纹 ( 沿 径 向 ) 长 度 a 2
5mm 。 形貌如图3所示。由图3可知: 裂纹从内表面向外表
烟管端头断裂成两部分, 在端面可观察到深度 面扩展; 断口上有二次裂纹和弧形线, 二次裂纹是从
不等的 7 条裂纹, 且裂纹均穿透壁厚( 见图 2 )。图 2 烟管端头部位产生的; 断口上有较厚且致密的氧化
中箭头所指部位表面有氧化皮和裂纹, 并且氧化皮 皮; 靠近管板焊缝位置的断口上存在二次裂纹。根据
较厚。 断口的特点, 可以推断断裂形式为高温热疲劳开裂。
图 3 烟管断口裂纹氧化皮微观形貌
烟管端头横截面微观形貌如图 4 所示, 由图 4
可知: 烟管端头部位有多条裂纹, 内表面裂纹数量比
外表面裂纹数量多。
图 4 烟管端头横截面微观形貌
将横截面分为 A~D4 个区域, 4 个区域的显微
组织形貌如图 5 所示。 A 区显微组织为铁素体和 3
级球化珠光体[ 见图 5a )]; B 区显微组织与 A 区相 图 5 烟管端头不同位置的显微组织
同, 珠光体球化程度达到 3 级[ 见图 5b )]; C 区的显
2 热力计算与结构设计校核分析
微组织中出现少量的魏氏组织[ 见图 5c )]; D 区的
显微组织为粗大的 4 级魏氏组织[ 见图 5d )]。 按照相关文献[ 1-2 ] 和标准 TSG G0001 — 2012
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