Page 53 - 理化检验-物理分册2022年第七期
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章芳芳, 等: 12Cr1MoVG 钢高压蒸汽管道对接接头开裂原因
图 3 裂纹处 SEM 形貌
界上容易产生孔洞, 且粗晶区通常会产生应力集中,
形成裂纹源。萌生裂纹由粗晶区向细晶区沿晶扩
展, 在细晶区终止, 整体符合再热裂纹的特征。
12Cr1MoVG 钢存在一定的再 热 裂 纹 倾 向, 尤
其在500~700℃ 最为敏感, 而管道的运行温度正处
于该区间 内, 从 而 使 得 其 发 生 再 热 裂 纹 的 倾 向 加
大 [ 2-3 ] , 晶粒粗化也会加大再热裂纹的产生 [ 4 ] 。
3 结论
图 4 裂纹处 SEM 形貌
Δ G =w Cr+3.3w Mo+8.1w V -2 ( 1 ) 由于主蒸汽管道焊接材料中含有促使形成再热
为 Cr元素质量
式中: Δ G 为再热裂纹敏感指数; w Cr 裂纹的沉淀强化元素, 在焊接工艺参数控制不当、 长
为 V 元素质量
分数; w Mo 为 Mo元素质量分数; w V 期处于再热裂纹敏感温度区间工作和热应力等因素
分数。 的综合作用下, 产生了再热裂纹, 最终导致管道开裂。
根据式( 1 ) 计算得, 根层焊缝的 Δ G=2.53 , 焊缝
参考文献:
表面的 ΔG=2.41 , 均大于 0 , 说明该焊缝容易产生
再热裂纹。 [ 1 ] 周振丰, 张文钺 . 焊接冶金与 金 属 焊 接 性[ M ] . 北 京:
由于焊接工艺参数控制不当, 焊缝的显微组织 机械工业出版社, 1988.
较差, 产生了网状铁素体, 割裂了组织间的联系, 降 [ 2 ] 赵彦芬, 张路, 张 欣 原, 等 . 高 温 主 汽 用 15X1M1 Φ 钢
低了整体的塑性和韧性。 SEM 分析结果表明: 晶界 接头失效 及 解 决 措 施[ J ] . 中 国 电 力, 2010 , 43 ( 8 ): 1-
上产生了孔洞, 孔洞相互串联形成微裂纹, 微裂纹逐 6.
[ 3 ] 陈忠兵, 赵彦芬, 赵 建 仓, 等 . 厚 壁 12Cr1MoVG 钢 焊
渐长大、 扩展、 相互连接, 最终形成宏观裂纹。该管
接接头裂 纹 分 析 及 其 控 制 [ J ] . 中 国 电 机 工 程 学 报,
在焊接过程及服役期间, 焊缝表面形成粗晶区, 强度
2012 , 32 ( 35 ): 137-143.
和塑性降低, 加上网状铁素体导致的晶界弱化, 在晶
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[ 3 ] 董雪娇, 吴安术, 杨大巍, 等 .40Cr水泵轴断裂失效原 分析[ J ] . 理化检验( 物理分册), 2014 , 50 ( 5 ): 356-358.
因分析[ J ] . 铸造, 2021 , 70 ( 11 ): 1345-1349. [ 7 ] 姜勇, 夏标, 巩建鸣 .30Cr13 不锈钢循环水泵轴的失效
[ 4 ] 崔正强, 吾之英, 汪德健, 等 . 循环水泵泵轴联轴器 螺 原因[ J ] . 腐蚀与防护, 2020 , 41 ( 5 ): 69-72.
栓断裂分析[ J ] . 理 化 检 验( 物 理 分 册), 2010 , 46 ( 6 ): [ 8 ] 蔡锐, 赵金龙, 吴 鹏, 等 .L80 油 管 螺 纹 接 头 腐 蚀 原 因
406-408. 分析[ J ] . 理化检验( 物理分册), 2019 , 55 ( 4 ): 278-281.
[ 5 ] 唐春容, 陈平, 陈海, 等 . 动力站碱液输送泵泵轴断 裂 [ 9 ] 巴发海, 薛宇 . 热交 换 器 不 锈 钢 管 泄 漏 原 因 分 析[ J ] .
原因分析[ J ] . 理化检验( 物理分册), 2018 , 54 ( 2 ): 129- 理化检验( 物理分册), 2016 , 52 ( 6 ): 415-421.
[ 10 ] 曹楚南 . 腐蚀 电 化 学 原 理 [ M ] . 北 京: 化 学 工 业 出 版
133.
[ 6 ] 邹龙江, 周全, 丛丹妮, 等 .316L 不锈钢泵轴断裂原因 社, 2008.
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