Page 92 - 理化检验-物理分册2022年第十二期
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谭晓蒙, 等: 高温过热器 TP347H 钢管焊接接头开裂原因


            到焊接接头热影响区附近管材, 钢管母材未发生明显                                的显微组织和冲击韧性[ J ] . 机械 工 程 材 料, 2014 , 38
            敏化, 其再活化率为 3.8% , 有轻微晶间腐蚀倾向, 且                          ( 7 ): 95-98.
            断后伸长率为 42% , 韧性也未降低             [ 8 ] 。由于定位块        [ 2 ]   肖纪美 . 不锈钢的金属学问题[ M ] . 北京: 冶金工业出
            焊接结束后未进行固溶或去应力处理, 焊接残余应力                                版社, 2006.
                                                                [ 3 ]   马红, 史志刚, 贺锡鹏, 等 .18-8 型奥氏体不锈钢锅炉
            未得到释放, 且焊接接头边缘过渡比较尖锐, 易产生
                                                                    管服役特性研究( 二)[ J ] . 热力发电, 2012 , 41 ( 2 ): 42-
            应力集中区域, 因此在应力作用下, 焊接接头边缘应
                                                                    46.
            力集中区域沿晶界发生开裂。
                                                                [ 4 ]   谭晓蒙, 邢敬舒, 田峰, 等 . 电站锅炉奥氏体不 锈 钢 管
            3  结语                                                   晶间腐蚀开裂分析[ J ] . 山东电力技术, 2020 , 47 ( 5 ):
                                                                    77-80.
                 ( 1 ) TP347H 钢管定位块焊接接头开裂性质为                    [ 5 ]   李新梅, 张忠文, 杜宝帅, 等 . 时效对 HR3C 钢晶间腐

            晶间型应力腐蚀开裂, 主要是由于定位块焊接时产                                 蚀敏感性的影响[ J ] . 腐蚀科学与 防 护 技 术, 2014 , 26
            生的循环热使热影响区管材发生敏化, 焊接后未进                                 ( 6 ): 541-544.
                                                                [ 6 ]   张述林, 李敏娇, 王晓波, 等 .18-8 奥氏体不锈钢的晶
            行固溶处理, 从而残留较大应力, 在焊接接头边缘应
            力集中区发生应力腐蚀开裂。应在焊接接头收尾处                                  间腐蚀[ J ] . 中 国 腐 蚀 与 防 护 学 报, 2007 , 27 ( 2 ): 124-
                                                                    128.
            圆滑过渡, 避免过渡处过于尖锐引发的应力集中。
                                                                [ 7 ]   朱江 . 激光共聚焦扫描显微镜原位观察奥氏体不锈钢

                 ( 2 )敏化的 TP347H 钢会析出短棒状和连续颗
                                                                    的敏化过程[ J ] . 理化检验( 物理分册), 2016 , 52 ( 2 ):
                         型析出相, 析出相优先在晶界处析出
            粒状的 M 23 C 6
                                                                    83-87 , 91.
            并聚集长大, 这会使晶界脆化, 继而在应力作用下引                           [ 8 ]   谢春玉, 黄子东, 陈丽玲, 等 . 使用电化学动电 位 再 活
            发应力腐蚀开裂。因此, 在 TP347H 钢管焊接后应                             化法研究热处理工艺对 304 不锈钢晶间腐蚀敏感性
            进行稳定化处理, 对于 TP347H 钢管来说, 一般要                            的影响[ J ] . 理 化 检 验( 物 理 分 册), 2017 , 53 ( 5 ): 303-

                                                析出相会全               308 , 332.
            加热至 850~930 ℃ 保温, 这时 M 23 C 6
            部溶解, 而稳定化元素 Ti , Nb 与 C 结合形 成碳化                     [ 9 ]   马红, 张磊, 郑坊平, 等 .18-8 型奥氏体不锈钢锅炉管
            物, 可有效地消除晶间腐蚀, 从而避免引起开裂                   [ 9 ] 。       服役特性 研 究 ( 六)[ J ] . 热 力 发 电, 2012 , 41 ( 6 ): 32-
                                                                    35.
            参考文献:

             [ 1 ]   李新梅, 张忠文, 杜宝帅, 等 .600 ℃ 时效后 HR3C 钢

                                                                                                                
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                GB / T 5310 — 2017 规 定: 外 壁 全 脱 碳 小 于               ( 10 ): 7-10.

            0.2mm , 内壁全脱碳 小 于 0.3 mm , 两 者 之 和 小 于              [ 3 ]   张义伟, 袁晓敏, 郑臻, 等 . 控制冷却工艺对 20G 锅炉


            0.4mm 。未使用的 3 号管满足该项要求, 而 1 , 2 号                       钢显微组织的影响[ J ] . 金属热处理, 2014 , 39 ( 2 ): 93-
            管段在发生严重腐蚀减薄后, 仍有非常严重的脱碳                                 96.
                                                                [ 4 ]   李柏涛, 师 玮, 乔 磊, 等 . 高 速 电 弧 喷 涂 Fe-Cr-B-C-Al
            情况发生, 显然不满足此项要求。
                                                                    涂层的组织结构及其高温腐蚀行为[ J ] . 理化检验( 物
                 建议相关使用方在采购及使用 20G 无缝钢管
                                                                    理分册), 2017 , 53 ( 4 ): 240-243 , 248.

            时, 要求供 货 方 严 格 质 检, 且 按 照 不 能 低 于 GB / T
                                                                [ 5 ]   陈丽艳, 吴玉萍, 郭 文 敏, 等 . 高 速 电 弧 喷 涂 Ni-50Cr
            5310 — 2017 标准 的 要 求 供 货, 如 使 用 条 件 特 别 苛               合金涂层的抗高 温 氧 化 性 能 [ J ] . 理 化 检 验 ( 物 理 分
            刻, 可适当严格要求表面脱碳层指标。                                      册), 2015 , 51 ( 4 ): 251-255.
                                                                [ 6 ]   马向东, 贾益军, 李秀 坤, 等 .20G 钢 管 焊 接 接 头 断 裂
            参考文献:
                                                                    失效分析[ J ] . 焊接技术, 2020 , 49 ( 增刊 1 ): 185-187.

             [ 1 ]   张晓丹, GODFREY A , 刘 伟, 等 . 珠 光 体 钢 丝 冷 拉 拔  [ 7 ]   张清廉, 李铭, 王起江 .20G 无缝钢管穿孔泄漏失效分
                  过程中微观组织及铁素体微区取向与织构演变[ J ] .                       析[ J ] . 理化检验( 物理分册), 2016 , 52 ( 4 ): 265-269.
                                                                [ 8 ]   谢庄元, 苏辉, 陈惠民, 等 . 失效 20G 高压炉管热应力
                  金属学报, 2010 , 46 ( 2 ): 141-146.
             [ 2 ]   陈树明, 王海燕, 姚兆凤, 等 . 焊后热处理对 20G 钢焊               数值模拟[ J ] . 当代化工, 2011 , 40 ( 11 ): 1205-1207.

                  接接头残余应力的影响[ J ] . 机械工程材料, 2017 , 41
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