Page 44 - 理化检验-物理分册2023年第八期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202308007

Monel400 合金阀体裂纹产生原因

尉成栋, 赵洁芳

( 杭州制氧机研究所有限公司, 杭州 311305 )
摘 要: 在阀门的焊接过程中, 其表面出现了裂纹, 采用宏观观察、 化学成分分析、 金相检验、 扫
描电镜和能谱分析等方法对裂纹形成的原因进行了分析, 结果表明: 产生裂纹的主要原因是熔炼过
程中残留了未完全反应的电渣。

关键词: Monel400合金; 阀体; 非金属夹杂物; 裂纹

中图分类号: TG115.2 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 08-0028-04

CauseofcracksinMonel400allo y valvebod y

WEIChen g don g ZHAOJiefan g
,

( Han g zhouOx yg enPlantGrou pCo. , Ltd. , Han g zhou311305 , China )

Abstract : Durin g theweldin gp rocessofthevalve , cracksa pp earedonthesurfaceofthevalve.Thecauseof

thecracks wasanal y zedb y meansof macrosco p icobservation , chemicalcom p ositionanal y sis , metallo g ra p hic

examination , scannin g electronmicrosco py andener gy s p ectrumanal y sis.Theresultsshowthatthemaincauseof

thecrackswastheresidualincom p letereactionofelectrosla g inthesmeltin gp rocess.

Ke y words : Monel400allo y ; valvebod y ; non-metallicinclusion ; crack
Monel 合金是一种以铜为主要合金元素的镍合 显磕碰变形痕迹, 焊缝端有轻微变色现象。
金, 其具有强度高、 耐腐蚀性好、 耐磨性好等特点, 在 沿裂纹打开阀体, 断口宏观形貌如图2所示, 由
海洋、 化工等领域广泛应用 [ 1-3 ] , 其中固溶强化型的 图2可知: 裂纹区断口无金属光泽, 呈山脊状断口特

Monel400 、 MonelK500合金常用于制造耐腐蚀性 征, 裂纹头部位置有呈带状分布的结晶状夹杂物。
阀门。 人为折断部分断口有明显金属光泽, 整个断口区域
在某阀门的现场焊接时, 其表面出现裂纹。该 可见明显变形。

阀门为成品采购件, 材料为 Monel400合金, 制造方 1.2 化学成分分析
式为模锻, 状态为固溶。笔者采用宏观观察、 化学成
分分析、 金相检验、 扫描电镜( SEM ) 及能谱分析等 阀体的化学成分分析结果如表 1 所示, 由表 1

方法对裂纹形成的原因进行分析, 最后提出了改进 可知: 该阀体的化学成分符合 ASTM B564 — 2019
建议, 以防止该类问题再次发生。 《 镍合金锻件的标准规范》 的要求。
表1 阀体的化学成分分析结果 %
1 理化检验 质量分数
项目
1.1 宏观观察 C Si Mn S Ni Fe Cu
实测值 0.035 0.208 1.06 <0.010 64.80 1.75 30.46
阀体宏观形貌如图1所示, 箭头所指处为裂纹 标准值 ≤0.3 ≤0.50 ≤2.00 ≤0.024 ≥63 ≤2.5 28~34
所在位置, 由图1可知: 正面裂纹不明显, 两端面有
明显裂纹, 裂纹未扩展至阀体内侧。阀体整体无明 1.3 金相检验
阀体裂纹附近非金属夹杂物微观形貌如图3所

示, 参照 GB / T10561 — 2005 《 钢中非金属夹杂物含

收稿日期: 2023-04-16
量的测定 标准评级图显微检验法》, 非金属夹杂物
作者简介: 尉成栋( 1986- ), 男, 硕士, 主要从事金属材料的理化
级别为 D1.5级。
检验与失效分析工作, 232422734@ qq .com
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