Page 89 - 理化检验-物理分册2022年第十二期
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DOI : 10.11973 / lh jy -wl202212017

                     高温过热器                TP347H           钢管焊接接头开裂原因






                                             谭晓蒙,陈   浩,乔   欣,郭心爱


                            [ 内蒙古电力( 集团) 有限责任公司 内蒙古电力科学研究院分公司,呼和浩特 010020 ]
                    摘   要: 某高温过热器 TP347H 钢管焊接接头多次发生开裂, 采用宏观观察、 化学成分分析、 金
                 相检验、 扫描电子显微镜及能谱分析、 力学性能测试和双环电化学动电位再活化法试验对其开裂原
                 因进行分析。结果表明: TP347H 钢管焊接接头开裂性质为晶间型应力腐蚀开裂, 焊接时循环热导
                 致的管材热影响区敏化以及焊接接头的残余应力是其开裂的主要原因。

                    关键词: TP347H 钢;焊接接头;奥氏体不锈钢;晶间型应力腐蚀开裂;敏化;残余应力

                    中图分类号: TG115.2    文献标志码: B    文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 12-0073-04

                        Reasonsforcrackin g ofwelded j ointofTP347Hsteel p i p ein

                                           hi g h tem p eraturesu p erheater


                                        TANXiaomen g CHENHao , IAOXin , GUOXin ’ ai
                                                    ,
                                                               Q

               [ InnerMon g oliaPowerResearchInstituteBranch , InnerMon g oliaPower ( Grou p ) Co. , Ltd. , Huhhot010020 , China ]


                     Abstract : Theweldin gj ointofTP347Hsteel p i p eofahi g htem p eraturesu p erheatercrackedseveraltimes.

                Thecrackin greasons wereanal y zedb y macrosco p icobservation , chemicalcom p ositionanal y sis , metallo g ra p hic

                examination , scannin gelectron microsco p eandener gys p ectrum anal y sis , mechanicalp ro p ertiestestanddouble-

                loo pelectrochemicalp otentiokineticreactivation methodtest.Theresultsshow thatthecrackin g p ro p ert yof

                TP347Hsteel p i p ewelded j ointwasinter g ranularstresscorrosioncrackin g .Themaincausesofcrackin gwerethe

                sensitizationof p i p eheataffectedzonecausedb ycirculatin gheatdurin gweldin gandtheresidualstressofwelded
                j oint.


                     Ke y words : TP347Hsteel ; weldin gj oint ; austeniticstainlesssteel ; inter g ranularstresscorrosioncrackin g ;

                sensitization ; residualstress
               某电站锅炉高温过热器 TP347H 钢管在供暖
            期间连续发生开裂爆漏事故, 严重影响到该电站的                           1  理化检验
            安全稳定运行以及供暖要求。该高温过热器钢管首                            1.1  宏观观察
            先开裂于定位块与管壁焊接接头处, 钢管规格( 外径                              开裂爆漏高温过热器 TP347H 钢管宏观形貌
            × 壁厚) 为57mm×4.0mm 。笔者采用一系列理化                       如图 1 所示。由图 1 可知: 爆漏高温过热器钢管沿


            检验方法对高温过热器 TP347H 不锈钢管焊接接                          定位块端部焊缝开裂, 并断裂成两段, 断面旁有第二
            头 开 裂 爆 漏 的 性 质 及 原 因 进 行 分 析, 为 今 后               爆口, 爆口周边管壁明显减薄, 判断为蒸汽介质泄漏
            TP347H 钢管的焊接工艺以及质量验收提供相应理                          导致的管壁磨损爆漏, 非初始爆口; 钢管定位块与管
            论参考, 从而避免类似事故再次发生。                                 壁焊接接头过渡处较为尖锐, 断面上半部分呈黑红
                                                               色, 为开裂后断面氧化所致, 下半部分的断面呈金属
                                                               光亮色, 为取样时新断断面; 断面放射状花纹收敛于
                收稿日期: 2022-02-22                               断裂源处, 断裂源位于定位块焊缝边缘, 裂纹沿焊缝
                基金项目: 2020 年 内 蒙 古 电 力 科 学 研 究 院 科 技 项 目 ( 2020-ZC-
                                                               与管壁交接处延伸扩展。排查焊接有定位块的高温
            04 )
                                                               过热器管, 发现定位块焊缝边缘轴向裂纹沿焊缝边
                作者简介: 谭晓蒙( 1993- ), 男, 硕士, 工程师, 主要从事电力设
                                                               缘扩展。
            备无损检测与失效分析工作, tanxmfocus@foxmail.com
                                                                                                         7 3
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