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分享:12Cr1MoVG钢高压蒸汽管道对接接头开裂原因

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浏览:- 发布日期:2022-10-24 14:15:59【

章芳芳1,应陈锴1,胡建胜1,阎江涛2

(1.浙江省特种设备科学研究院,杭州 310020;2.嘉兴新嘉爱斯热电有限公司,嘉兴 314016

摘 要:12Cr1MoVG 钢锅炉高压蒸汽管道对宏观观察化学力学性能测试硬度测试,的原 因进行了分析结果表明:在焊丝材料不合格焊接工艺参数控制不当管道长期处于再热裂纹敏 感温度区间工作和热应力等因素的综合作用下,对接接头发生了开裂。 

关键词:主蒸汽管;对接接头;再热裂纹;焊接工艺 

中图分类号:TG457.11;TG115.5 文献标志码:B 文章编号:1001-4012(2022)07-0035-03

某公司1号锅炉汽机侧管道在全面检验期间, 超声检测时发现其中主蒸汽管道的多条对接焊缝中 存在横向裂纹,严重影响了锅炉的安全运行该管 道服役年限为12a,12Cr1MoVG ,273 mm ×20 mm (× ),9.8MPa,540 氩弧焊 打 底,手 工 电 弧 焊 充 和 盖 面打 底 使 用 TIG-G31焊丝,填充和使R317预热温度为200~300 ℃,热处720~ 760为查明该管道焊缝中裂纹产生的原因,者对其进行了理化检验及分析。 


1 理化检验 

1.1 宏观观察

1,1:,缝中,且不连续

1.2 析 

ARL4460 分分,1所示由表1可知:根层焊缝中的 Si,Mn元素 含量低于 DL/T8692012 电厂技术 规 程 的 要 求,DL/T8692012 ,GB/T53102008 12Cr1MoVG 钢的要求


1.3 力学性能测试 

分别在母材和对接接头处取样进行力学性能测 ,结果表明母材和对接接头的力学性能分别符合 GB/T53102008DL/T8692012的要求(2)


1.4 硬度测试 

对焊缝处热影响区及母材进行维氏硬度测试, 结果 如 表 3 所 示由 表 3 :GB/T5310-2008的要求,硬度 符合 DL/T869-2012


1.5 金相检验 

对焊缝处进行金相检验,焊缝处的显微组织为 贝氏体+网状铁素体,未见明显老化(见图2)。于粗,,沿,分裂 沿铁素体与,氧化层(见图3)。


1.6 扫描电镜分

对裂纹处进行扫描电镜(SEM)分析,可见尖端有连续密集的孔洞分布在晶界上,发展成了沿晶的微裂纹(见图4)。 

2 综合分析 

上述理化检验结果表明:母材和对接接头的力学 性能硬度均符合标准要求;根层焊缝中的 Mn,Si元素 含量低于标准 DL/8692012的要求,再热裂纹敏感性评价的经验公式[1](1)

ΔG =wCr +3.3wMo +8.1wV -2 (1) 式中:ΔG 为再热裂纹敏感指数;wCr Cr分数;wMo Mo元素质量分数;wV V 分数

根据式(1)计算得,根层焊缝的 ΔG=2.53,焊缝 表面的 ΔG 再热裂纹=2.41,均大于0,说明该焊缝容易产生

由于焊接工艺参数控制不当,焊缝的显微组织 较差,产生了网状铁素体,割裂了组织间的联系,低了整体的塑性和韧性SEM 分析结果表明:晶界 上产生了孔洞,孔洞相互串联形成微裂纹,微裂纹渐长大扩展相互连接,最终形成宏观裂纹该管 在焊接过程及服役期间,焊缝表面形成粗晶区,强度 和塑性降低,加上网状铁素体导致的晶界弱化,在晶 界上容易产生孔洞,且粗晶区通常会产生应力集中, 形成裂纹源萌生裂纹由粗晶区向细晶区沿晶扩 ,在细晶区终止,整体符合再热裂纹的特征12Cr1MoVG 钢存在一定的再热裂纹倾向,其在500~700,正处 于该区间 内,使 [2-3],晶粒粗化也会加大再热裂纹的产生[4]

3 结论

由于主蒸汽管道焊接材料中含有促使形成再热 沉淀,热裂的综合作用下,,。 

[1 ] : ,张文钺.[M].: 机械工业出版社,1988. [2] 赵彦芬,张路,张欣原,.15X1M1Φ 接头失效及解决措施[J].中国电力,2010,43(8):1- 6. [3] 陈忠兵,赵彦芬,赵 建 仓,.厚 壁 12Cr1MoVG 接接头裂纹分析及其控制[J].中国电, 2012,32(35):137-143.

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