Page 72 - 理化检验-物理分册2025年第三期
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龚光平，等：锅炉水冷壁管爆裂泄漏原因
穿孔位置
泄漏点
开裂位置
(a) 泄漏位置 (b) 外壁形貌
(c) 断口形貌 (d) 内壁形貌
图 1 爆裂水冷壁管的宏观形貌
夏比V型缺口试样，采用RTP450型试验机进行冲 如表1所示。由表1可知：试样的力学性能均满足
击试验。泄漏水冷壁管试样的力学性能测试结果 GB/T 5310—2017《高压锅炉用无缝钢管》的要求。
表1 泄漏水冷壁管试样的力学性能测试结果
项目 试验温度/℃ 抗拉强度/MPa 屈服强度/MPa 断面收缩率/% 冲击吸收能量/J 维氏硬度/HV10
向火侧实测值 25 462 318 30.5 59.7 136，139，138
背火侧实测值 25 470 333 29.0 57.3 142，140，140
标准值 - 410~550 ≥245 ≥24 ≥40 120~160
1.3 金相检验 封板角接的热影响区发现沿周向扩展的裂纹，裂纹
在泄漏管段母材和焊接接头部位截取并制备金 被氧化物填充，尾部存在细小分支。
相试样，将试样置于光学显微镜下观察，结果如图2 1.4 扫描电镜和能谱分析
所示。泄漏管母材直段位置显微组织为铁素体+珠 在泄漏管壁开裂部位截取断口试样，再在体积
光体，球化级别为1.5级，显微组织正常，未见明显 分数为5%的稀盐酸丙酮溶液中超声清洗试样，对
球化现象。母材与密封板焊接接头的上部焊缝区显 清洗前后的试样进行SEM和能谱分析，结果如图3
微组织为先共析铁素体+珠光体，呈枝晶状分布， 所示。由图3可知：泄漏水冷壁管局部发生开裂现
下部过热区为珠光体和铁素体。同时，在母材与密 象，裂缝贯穿整个管壁厚度；贯穿处断口较为平整，
图 2 泄漏管微观形貌
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