Page 70 - 理化检验-物理分册2023年第八期
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周 浩: 再热器 TP347H 钢受热面管开裂原因


                 从宏观观察结果可知: 裂纹起源于切削加工的                          [ 2 ]  迟成宇, 于鸿垚, 谢锡善.600℃超超临界电站锅炉过
            母材位置, 开裂方向为由内向外, 焊口两侧管段内壁                               热器及再热器管道用先进奥氏体耐热钢的研究与发
            均可见大量的加工刀痕, 裂纹方向与加工刀痕方向                                 展[ J ] . 世界钢铁, 2012 , 12 ( 4 ): 50-65.
                                                                [ 3 ]  于鸿, 董 建 新, 迟 成 宇, 等.650 ℃ 奥 氏 体 耐 热 钢


            平行。开裂处壁厚最薄为2.80mm , 符合工件设计
            要求, 但可能会降低管段自身的承压能力。拉伸试                                 TP347H 组织稳定性的研究[ J ] . 材料科学, 2011 , 1
                                                                    ( 1 ): 15-24.
            验结果表明, 开裂管试样的屈服强度、 抗拉强度均满
                                                                [ 4 ]  张健, 王波, 杨平, 等. 深度调峰机组 TP347H 高温过
            足技术要求。
                                                                    热器管的超温老化[ J ] . 材料热处理学报, 2023 , 44
                 从微观组织方面分析可知, 缺陷处的奥氏体组
                                                                    ( 1 ): 137-145.
            织老化级别为4.5 级, 晶界处聚集有明显的碳化物                           [ 5 ]  张骏, 郑准备, 杨占君, 等.TP347H 锅炉钢管失效机
            颗粒, 为典型的过热组织。研究表明, TP347H 钢在                            理研究进展[ J ] . 机械工程材料, 2021 , 45 ( 2 ): 7-14.
                                                     相, 这       [ 6 ]  杨宏辉.TP304H , TP347H 钢的材料特性与金属监督
            运行过程中主要的析出相为 MX 相和 M 23 C 6
            些析出相的尺寸、 形状及分布均影响 TP347H 耐热                             [ J ] . 湖南电力, 2000 , 20 ( 6 ): 51-52.

            钢的高温强度       [ 9 ] 。在其长期过热运行过程中, 晶界                 [ 7 ]  ISEDAA , OKADA H , SEMBA H , etal.Lon gterm

            附近的 C元素仍有较高的迁移能量, 与晶界附近的                                cree pp ro p ertiesandmicrostructureofSUPER304H ,

                                   相, 并在晶界附近析出; 由                   TP347HFGandHR3CforA-USCboilers [ J ] .Ener gy
            Cr元素结合形成 M 23 C 6
                                                                    Materials , 2007 , 2 ( 4 ): 199-206.
            于碳原子的迁移速率较Cr原子迁移速率快, 因此远
                                                                [ 8 ]  王伟, 王 志 武, 李 文 胜, 等. 不 同 Cr 、 Ni 含 量 下
            离晶界的碳原子不断向晶界附近迁移, 并与Cr原子
                                                                    TP347H 钢的热力学平衡相[ J ] . 金属热处理, 2016 ,
                           , 并在晶界附近析出, 从而造成晶界
                                                                    41 ( 10 ): 99-101.
            结合形成Cr 23 C 6
            附近贫铬     [ 10-12 ] 。晶界处析出物的增多和粗化, 使得                [ 9 ]  MIAOK , HE Y L , ZHU N Q , etal.Coarsenin gof











            材料脆性增大, 同时贫铬区的耐腐蚀能力也会进一                                 carbidesdurin gdifferentheattreatmentconditions


            步下降    [ 13-15 ] 。在残余应力、 热应力和蒸汽内压应力                     [ J ] .JournalofAllo y sandCom p ounds , 2015 , 622 :
            等诸多因素的共同作用下, 晶界贫铬区容易发生                                  513-523.
                                                               [ 10 ]  郑坊平, 张红军, 高磊, 等.TP347H 奥氏体不锈钢锅
            开裂。
                                                                    炉管开裂原因分析[ J ] . 热加工工艺, 2014 , 43 ( 21 ):
            3 结论与建议                                                 225-228.
                                                               [ 11 ]  张志强, 安冬冬, 曲同良, 等. 大型火电机组过热器爆

                 ( 1 )长期超高温运行使管子材料组织劣化, 导
                                                                    管原因分析[ J ] . 山东电力技术, 2021 , 48 ( 10 ): 75-80.
            致其性能下降、 强度降低。
                                                               [ 12 ]  林志福, 林琳, 高磊. 屏式过热器管泄漏原因分析[ J ] .

                 ( 2 )加工质量不佳降低了管子的有效承载能                             电力设备管理, 2018 ( 7 ): 75-80.

            力, 加速了开裂过程。                                        [ 13 ]  刘杰, 赵永峰, 刘翔, 等.600MW 超临界锅炉 TP347H

                 ( 3 )建议关注焊缝周围加工区域的壁厚情况,                            高温过热器管爆管的显微分析 [ J ] . 热加工 工 艺,
            并根据检查情况进行强度校核。                                          2020 , 49 ( 2 ): 159-162.


                                                               [ 14 ]  郝维勋, 徐世斌, 张嘉琳. 电厂 高 温 再 热 器 SA-213
                 ( 4 )建议电厂排查该部件的超温情况。
                                                                    TP347H 钢管开裂原因分析[ J ] . 黑龙江电力, 2018 ,
            参考文献:                                                   40 ( 2 ): 181-184.
                                                               [ 15 ]  李昱伟, 张骁勇, 周勇, 等. 高温锅炉管 T22 / TP347H
             [ 1 ]  徐连勇, 赵雷, 荆洪阳. 高参数火电机蒸汽管道高温完
                                                                    异种钢焊接接头早期失效原因[ J ] . 理化检验( 物理分
                  整性研究进展[ J ] . 华东交通大学学报, 2017 , 34 ( 6 ):
                                                                    册), 2023 , 59 ( 1 ): 61-64.
                 1-25.

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