Page 52 - 理化检验-物理分册2023年第二期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202302010

锅炉给水预热器管箱高温段环焊缝开裂原因

卢雪梅, 陈梦婷, 李燕姣, 王 亮, 宋文明

( 机械工业上海蓝亚石化设备检测所有限公司, 上海 201518 )
摘 要: 采用渗透检测、 金相检验、 断口分析和力学性能测试等方法对锅炉给水预热器管箱高温
段环焊缝开裂原因进行分析。结果表明: 焊后热处理不符合要求, 使环焊缝及热影响区形成马氏
体; 设备在服役过程中, 马氏体分解产生析出相, 使晶界蠕变能力降低, 在高温运行环境下, 环焊缝
产生再热裂纹并发生沿晶开裂。

关键词: 锅炉给水预热器; 再热裂纹; 环焊缝; 热处理

中图分类号: TG115.5 ; TQ051.5 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 02-0036-03

Reasonsforcrackin g of g irthweldinhi g htem p eraturesectionofboiler

feedwater p reheatertubebox

LUXuemei , CHENMen g tin g LIYan j iao , WANGLian g SONG Wenmin g
,
,

( MechanicalIndustr yShan g haiLan y aPetrochemicalE q ui p mentTestin g InstituteCo. , Ltd. , Shan g hai201518 , China )

Abstract : Penetranttest , metallo g ra p hicexamination , fractureanal y sisandmechanical p ro p ertiestestwere

usedtoanal y zethecausesof g irthweldcrackin g inhi g htem p eraturesectionofboilerfeedwater p reheatertubebox.

Theresultsshowthatthe p ost-weldheattreatmentdidnotmeetthere q uirements , andmartensitewasformedin

the g irthweldandheataffectedzone.Durin gtheserviceofthee q ui p ment , martensitedecom p osedtop roduce

p reci p itatedp hase , whichreducedthecree pabilit yoftheg rainboundar y .Underthehi g htem p eratureo p eration

environment , the g irthweldp roducedreheatcracksandinter g ranularcracks.

Ke y words : boilerfeedwater p reheater ; reheatcrack ; g irthweld ; heattreatment
高压锅炉给水预热器属于三类压力容器 [ 1 ] 。某 1.2 金相检验
公司锅炉给水预热器投入使用4个月后, 其管箱发 沿垂直于焊缝的纵截面截取试样, 抛光后采用
生泄漏。经检查, 确定泄漏点位于管箱高温段环焊 体积分数为4% 的硝酸乙醇溶液对其进行腐蚀, 采
缝处, 裂纹垂直于焊缝。笔者采用一系列理化检验 用光学显微镜对其进行观察, 结果如图2~3所示。
方法分析其开裂原因, 并提出了改进建议。 由图2~3可知: 管箱母材显微组织为贝氏体, 热影
响区显微组织为马氏体+贝氏体+铁素体, 焊缝显
1 理化检验
微组织为马氏体+铁素体+贝氏体, 马氏体为主要
1.1 渗透检测 组织, 部分晶界存在析出相, 主裂纹上有树枝状小裂

截取高温段环焊缝为试样, 依据 NB / T47013.5 — 纹, 为沿晶裂纹, 焊缝区存在孤岛、 台阶状的裂纹。

2015 《 承压设备无损检测 第 5 部分 渗透检测》 标 初步判断, 马氏体的形成与焊后热处理不符合要求
准, 对试样焊缝外表面裂纹区进行渗透检测, 结果如 有关。
图1所示, 其中4条裂纹未扩展至管箱母材, 其余裂 1.3 力学性能测试
纹尖端均延伸至管箱母材, 裂纹无分叉。 截取高温段环焊缝制作力学性能测试试样, 分
别采用拉伸试验机、 冲击试验机和维氏硬度计对试
样的拉伸、 冲击性能和硬度进行测试, 结果如表1所
收稿日期: 2022-02-23
作者简介: 卢雪梅( 1982- ), 女, 硕士, 高级工程师, 主要从事压力容 示。由表1可知: 焊缝的断后伸长率、 冲击吸收能量
不满足标准对 C M-A106N 钢的要求; 焊缝、 热影响
器、 压力管道检验以及金属材料的失效分析工作, 434673699@ qq .om
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