Page 80 - 理化检验-物理分册2025年第一期

周嘉炜，等：某电站锅炉水冷壁管泄漏原因

表1 水冷壁管化学成分分析结果 %
质量分数
项目
C Si Mn P S Cu Cr Ni
实测值 0.22 0.21 0.48 0.017 0.004 0.004 0.01 0.005
标准值 0.17~0.23 0.17~0.37 0.35~0.65 ≤0.025 ≤0.015 ≤0.20 ≤0.25 ≤0.25

1.3 力学性能测试 674—1999《火电厂用20号钢珠光体球化评级标准》
按照GB/T 228.1—2021《金属材料 拉伸试验 对试样进行金相检验，将试样打磨、抛光后，用体积
第1部分：室温试验方法》对试样LS01（向火面）和 分数为4%的硝酸乙醇溶液腐蚀。
LS02（背火面）进行拉伸试验，因取样位置有限，仅 用光学显微镜对JX01 试样进行观察，结果如
对试样的抗拉强度R m 进行分析，结果如表2所示。 图5所示。由图5可知：泄漏孔边缘有大量沿晶微裂
由表2可知：钢管抗拉强度符合标准GB/T 5310— 纹，内壁有大量腐蚀产物沉积，内壁珠光体组织严重
2017对20G钢的要求。 脱碳，在泄漏孔附近可见另一贯穿性裂纹，裂纹内有
大量异物填充，在主裂纹附近可见大量沿晶微裂纹
表2 试样的室温拉伸试验结果 MPa 以及脱碳。

项目 R m 对钢管JX02试样 （内壁有明显腐蚀减薄位置）
LS01试样实测值 446 进行观察，结果如图6所示。由图6可知：在内壁腐
LS02试样实测值 458 蚀产物沉积处可见由内至外扩展的裂纹，裂纹附近
标准值 410~550 母材有大量沿晶微裂纹，珠光体组织出现严重脱碳。
对钢管JX03试样（内壁无明显腐蚀减薄位置）
按照GB/T 4340.1—2009《金属材料维氏硬度 进行观察，结果如图7所示。由图7可知：外壁吹损
试验 第1部分：试验方法》对金相试样JX01和JX02 减薄位置表面平整，未见明显腐蚀，内壁未见明显
进行维氏硬度测试，测试位置如图 4 所示，结果如 异常。
表3所示。由表3可知：试样脱碳区域的维氏硬度低 对钢管JX04试样（内壁有明显腐蚀减薄位置）
于标准GB/T 5310—2017对20G钢的要求，其他位 进行观察，结果如图8所示。由图8可知：内壁有大
置的维氏硬度无明显异常。 量腐蚀产物沉积，内壁珠光体组织严重脱碳，靠近腐
蚀产物的母材有大量沿晶微裂纹，母材组织出现严
重脱碳。
1.5 扫描电镜 （SEM）及能谱分析
按照JY/T 0584—2020《扫描电子显微镜分析
方法通则》和JY/T 0587—2020《多晶体X射线衍
射方法通则》对泄漏孔横截面处（试样JX01）进行
扫描电镜及能谱分析，结果如图9所示。由图9可知：
泄漏孔边缘及附近壁厚减薄部位内壁有大量腐蚀产
图 4 维氏硬度测试位置 物，在泄漏孔附近可见另一贯穿性裂纹，裂纹根部内
壁氧化物缺失，裂纹中有异物填充，裂纹附近母材可
表3 试样的维氏硬度测试结果 HV1 见大量沿晶微裂纹。

试样编号 硬度实测值 标准值 对主裂纹内异物进行能谱分析，结果如图10所
JX01 128，131，141，144，146，146 示。由图10可知：该物质主要由Cu、Fe、O等元素
120~160
JX02 137，140，132，110（脱碳区），134，133 组成，其中Cu元素质量分数约为73.5%。
1.6 X射线衍射物相分析
1.4 金相检验 在泄漏管穿孔位置内壁取腐蚀产物，将腐蚀产
在泄漏的钢管上截取试样，并按照 GB/T 物研磨成粉末后，用X射线衍射仪对粉末进行分析，
13298—2015《金相显微组织检验方法》及DL/T 结果如图11所示。由图11可知：腐蚀产物主要由四

68