Page 74 - 理化检验-物理分册2025年第一期

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质量控制与失效分析 DOI:10.11973/lhjy-wl230354

某电厂低温过热器出口集箱接管角焊缝开裂原因

汪 博 1，2 ，周翊航 ，李 望 1，2 ，赵炜炜 1，2 ，赵宁宁 1，2
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（1. 浙江浙能技术研究院有限公司，杭州 311121；2. 浙江省火力发电高效节能与污染物控制技术研究重点实验室，
杭州 311121；3. 浙江浙能台州第二发电有限责任公司，台州 317109）

摘 要：某电厂低温过热器出口集箱接管角焊缝产生裂纹，采用宏观观察、化学成分分析、金相检
验、扫描电镜分析、硬度测试等方法分析了裂纹产生的原因。结果表明：裂纹启裂于接管外壁角焊
缝熔合线附近粗晶区，终止于热影响区细晶区，具有明显的再热裂纹特征；裂纹产生时间较长且未
发生明显扩展，表明开裂是在集箱管接座焊后热处理过程中发生的。
关键词： 15CrMo钢；管接座；角焊缝；再热裂纹；焊后热处理
中图分类号：TG178；TG115.2 文献标志码：B 文章编号：1001-4012(2025)01-0062-04

Causes of fillet weld cracking of low temperature superheater outlet header tube
in a power plant

WANG Bo , ZHOU Yihang , LI Wang , ZHAO Weiwei , ZHAO Ningning 1，2
1，2
3
1，2
1，2
(1. Zhejiang Zheneng Technology Research Institute Co., Ltd., Hangzhou 311121, China; 2. Zhejiang Provincial Key Laboratory of
Energy Conservation & Pollutant Control Technology for Thermal Power, Hangzhou 311121, China； 3. Zhejiang Zheneng Taizhou
Second Power Generation Co., Ltd., Taizhou 317109, China)
Abstract: Cracks were found in the fillet weld of the tube of the outlet header of the low temperature
superheater in a power plant. The causes of the cracks were analyzed by means of macroscopic observation, chemical
composition analysis, metallographic examination, scanning electron microscope analysis and hardness test. The
results show that the crack initiated in the coarse grain zone near the fusion line of the fillet weld on the outer wall of
the tube and terminated in the fine grain zone of the heat affected zone, which had obvious reheat crack characteristics.
The crack generation time was long and no obvious expansion occurred, indicating that the cracking occurred during the
post-weld heat treatment process of the header tube socket.
Keywords: 15CrMo steel; tube socket; fillet weld; reheat cracking; post-weld heat treatment

15CrMo珠光体型耐热钢具有较好的强韧性、抗 检修期间，对低温过热器出口集箱接管角焊缝进行
氧化性和耐腐蚀性，广泛应用于电站锅炉水冷壁、过 磁粉检测，发现炉右往左数第 10 屏炉前侧第一根
热器管道中 [1-3] 。某电厂2号机组为300 MW亚临界 接管座角焊缝存在裂纹缺陷。集箱和接管材料均
燃煤机组，锅炉型号为HG-1025/17.5-YM28，是自 为 15CrMo钢，接管规格为 51 mm×7 mm（外径×
然循环、四角切向燃烧方式、一次中间再热、单炉膛 壁厚），集箱壁厚为 62 mm，该部位工作压力为
平衡通风、固态排渣、露天布置、全钢构架的∏型汽 19.82 MPa，工作温度为433 ℃。2号机组于2011年
包锅炉。在额定工况下，过热蒸汽出口压力为17.50 10月投入使用，累计运行约7万h。采用宏观观察、
化学成分分析、金相检验、扫描电镜（SEM）分析、
MPa，过热蒸汽出口温度为 541 ℃， 再热蒸汽压力
硬度测试等方法分析了裂纹产生的原因，以防止该
进、出口压力分别为 3.928，3.728 MPa，再热蒸汽
类问题再次发生。
进、出口温度分别为332.1，541 ℃。2023年2月C级
1 理化检验
收稿日期：2023-12-08
1.1 宏观观察及低倍检验
作者简介：汪 博（1994—），男，硕士，主要从事金属材料的服役
状态评估及高温部件失效分析工作，wangboaixuexi@163.com 裂纹宏观形貌如图1（a）所示，未发现明显胀粗
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