99er精品-激情福利社-草榴视屏-久久精品AV一区二区三-最近2019好看的中文字幕免费-最近中文字幕高清MV免费-国产亚洲精品久久精品录音-富二代APP推广二维码-懂色AV

浙江國(guó)檢檢測(cè)

首頁(yè) 檢測(cè)百科

分享:主汽門(mén)閥蓋螺栓斷裂失效分析

2021-09-06 13:24:09 

邱康勇,張 杰,吳繼權(quán)

(深圳市特種設(shè)備安全檢驗(yàn)研究院,深圳 518029)

摘 要:某電廠在停爐檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)一主汽門(mén)閥蓋螺栓斷裂失效,采用宏觀分析、化學(xué)成分分析、硬度試驗(yàn)、金相分析、斷口以及能譜分析等方法對(duì)螺栓斷裂原因進(jìn)行了分析.結(jié)果表明:螺栓斷裂的主要原因?yàn)槁菟@微組織粗大且不均勻,在長(zhǎng)期高溫和應(yīng)力作用下,局部位置的晶界發(fā)生蠕變產(chǎn)生蠕變孔洞;然后在腐蝕介質(zhì)的作用下,裂紋從晶界蠕變孔洞處萌生并沿晶界擴(kuò)展,最終造成一次性沿晶脆性斷裂.

關(guān)鍵詞:螺栓;斷裂;蠕變;腐蝕;沿晶脆性斷裂;失效分析

中圖分類(lèi)號(hào):TG115.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號(hào):1001G4012(2018)04G0304G04

FailureAnalysisonFratureofaMainSteamValveCoverBolt

QIUKangyong,ZHANGJie,WUJiquan

(ShenzhenInstituteofSpecialEquipmentInspectionandTest,Shenzhen528029,China)

Abstract:Themainsteamvalvecoverboltinapowerplantwasfoundfracturedwhentheboilerwasshutdownformaintenance.Meanssuchasmacroanalysis,chemicalcompositionanalysis,hardnesstest,metallographicanalysis,fractureandenergyspectrumanalysiswereusedtoanalyzethecausesfortheboltfracture.Theresultsshowthatthemainreasonfortheboltfracturewasthatthemicrostructureoftheboltwascoarseanduneven.Under

theactionoflongGterm hightemperatureandstress,creephappenedandcreepcavitiesappearedatlocalgrainboundary.Thenundertheactionofthecorrosivemedium,cracksgeneratedfromthegrainboundarycreepcavitiesandexpandedalongthegrainboundary,whicheventuallyresultedintheoneGtimeintergranularbrittlefracture.

Keywords:bolt;fracture;creep;corrosion;intergranularbrittlefracture;failureanalysis

高溫螺栓是火力發(fā)電廠廣泛使用的緊固件之一,在役機(jī)組 的 高 溫 螺 栓 出 現(xiàn) 失 效 現(xiàn) 象 在 火 電 廠事故中較為普遍[1].某電廠在2016年12月停爐檢修時(shí) 發(fā) 現(xiàn) 其 中 一 根 主 汽 門(mén) 閥 蓋 螺 栓 斷 裂 成 兩截,如圖1 所 示.失 效 的 主 汽 門(mén) 閥 蓋 螺 栓 標(biāo) 稱(chēng) 材料為20Cr1Mo1VTiB鋼,規(guī)格為 M56mm,且為雙頭螺栓.該螺栓所在機(jī)組于2005年投入使用,截止到發(fā)現(xiàn)螺栓斷裂時(shí)已累計(jì)運(yùn)行40000h,期間共有過(guò) 4 次 拆 裝,機(jī) 組 工 作 期 間 最 高 運(yùn) 行 溫 度 為530 ℃,每天運(yùn)行時(shí)間為10h.為查明失效原因,避免類(lèi)似失 效 的 再 發(fā) 生,筆 者 對(duì) 該 斷 裂 螺 栓 進(jìn) 行了檢驗(yàn)和分析.

主汽閥門(mén)螺栓安裝位置


1 理化檢驗(yàn)

1.1 宏觀分析

圖2為斷裂主汽門(mén)閥蓋螺栓的整體宏觀形貌,可見(jiàn)斷裂發(fā)生在雙頭螺栓一頭的最后一條螺紋處,該處為螺栓應(yīng)力集中較大的區(qū)域.圖3為螺栓斷口宏觀形貌,可見(jiàn)斷口比較粗糙,且較為平坦,呈顆粒狀,斷口上未觀察到放射區(qū)和纖維區(qū),斷口整體比較灰暗,呈脆性斷裂特征[2].

斷裂螺栓宏觀形貌

1.2 化學(xué)分析

在斷裂主 汽 門(mén) 閥 蓋 螺 栓 上 截 取 光 譜 試 樣,經(jīng)清洗、干燥、打 磨 后,采 用 臺(tái) 式 直 讀 光 譜 儀 進(jìn) 行 化學(xué)成分 分 析,結(jié) 果 見(jiàn) 表 1. 可 見(jiàn) 斷 裂 螺 栓 的 化學(xué)成分符合DL/T439-2006«火力發(fā)電廠高溫緊固件技術(shù)導(dǎo) 則»對(duì) 20Cr1Mo1VTiB 鋼 成 分 的 技 術(shù)要求.

表1 螺栓化學(xué)成分分析結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù))

表2 螺栓硬度試驗(yàn)結(jié)果



螺栓斷口宏觀形貌


1.3 硬度試驗(yàn)

在主汽門(mén)閥蓋螺栓斷口附近截取橫截面試樣,打磨、拋光后進(jìn)行布氏硬度試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表2.可見(jiàn)斷裂螺栓的布氏硬度亦符合 DL/T439-2006 對(duì)20Cr1Mo1VTiB鋼的技術(shù)要求.


1.4 金相分析

在主汽門(mén)閥蓋螺栓斷口附近截取橫截面試樣,鑲嵌、打磨、拋光后用4%(體積分?jǐn)?shù))硝酸酒精溶液進(jìn)行侵蝕,光學(xué)顯微鏡(OM)下觀察試樣顯微組織形貌見(jiàn)圖4.顯微組織為保持馬氏體位向的回火索氏體,但組織分布不均勻,部分晶粒較為粗大,且晶界處存在細(xì)小的蠕變孔洞[3G4].將金相試樣置于掃描電鏡(SEM)內(nèi)進(jìn)行觀察,同樣可見(jiàn)晶界處存在少量細(xì)小的蠕變孔洞,見(jiàn)圖5.

1.5 斷口掃描電鏡及能譜分析

將主汽門(mén)閥蓋螺栓斷口切取下來(lái),經(jīng)無(wú)水酒精清洗干凈、干燥后,置于掃描電鏡內(nèi)進(jìn)行觀察.可見(jiàn)螺栓表 面 有 大 量 的 覆 蓋 物,覆 蓋 物 形 貌 及 能 譜(EDS)分析結(jié)果見(jiàn)圖6,由此可推斷出該覆蓋物為鐵的氧化產(chǎn)物.

圖4 螺栓橫截面顯微組織 OM 形貌

將斷口進(jìn)一步并且干燥后,置于掃描電鏡內(nèi)再次進(jìn)行觀察,斷口形貌見(jiàn)圖7.可見(jiàn)斷口主要呈冰糖狀沿晶斷裂形貌,斷口上可見(jiàn)二次裂紋與孔洞,斷口局部放大可見(jiàn)解理臺(tái)階,呈典型的脆性斷裂形貌特征[5].




圖5 螺栓橫截面顯微組織SEM 形貌



圖6 斷口表面覆蓋物SEM 形貌及 EDS分析結(jié)果

圖6 斷口表面覆蓋物SEM 形貌及 EDS分析結(jié)果

Fig.6 Thea SEM morphologyandb EDSanalysisresultsof

coveringsonthefracturesurface


呈冰糖狀沿晶斷裂形貌,斷口上可見(jiàn)二次裂紋與孔洞,斷口局部放大可見(jiàn)解理臺(tái)階,呈典型的脆性斷裂形貌特征[5].



2 綜合分析

由上述理化檢驗(yàn)結(jié)果可知,斷裂主汽門(mén)閥蓋螺栓的化學(xué)成分和硬度均滿(mǎn)足 DL/T439-2006 對(duì)20Cr1Mo1VTiB鋼的技術(shù)要求.

由金相分析結(jié)果可知,主汽門(mén)閥蓋螺栓顯微組織為保持馬氏體位向的回火索氏體,組織分布不均勻,部分晶粒較為粗大,同時(shí)晶界處存在蠕變特征.蠕變的產(chǎn)生主要與溫度及應(yīng)力有關(guān),螺栓的使用溫度為530 ℃,該 溫 度 未 超 過(guò) 材 料 的 最 高 許 用 溫 度(570 ℃),但也是在高溫下服役.螺栓服役過(guò)程中的應(yīng)力來(lái)自以下4個(gè)方面:第一,當(dāng)機(jī)組平穩(wěn)工作時(shí),在530 ℃溫度下,螺栓同時(shí)承受一定的熱應(yīng)力,但當(dāng)機(jī)組處于啟動(dòng)和結(jié)束兩個(gè)階段時(shí),螺栓承受的則是交變熱應(yīng)力;第二,結(jié)合螺栓的裝載位置及螺栓一頭套在螺帽內(nèi)的特點(diǎn)可以看出,該螺栓承受一定的剪切應(yīng)力;第三,螺栓在服役過(guò)程中,存在機(jī)械交變循環(huán)應(yīng)力的作用,機(jī)械交變循環(huán)應(yīng)力主要來(lái)源于鍋爐停爐、啟動(dòng)及運(yùn)行過(guò)程中的負(fù)荷波動(dòng);第四,由于螺栓斷裂位置位于最后一條螺紋處,此處本身就為應(yīng)力集中位置.

由斷口分析結(jié)果可知,斷口受到較嚴(yán)重的腐蝕作用;斷口主要呈沿晶冰糖狀,同時(shí)可見(jiàn)二次裂紋與孔洞,孔洞的形成與腐蝕及蠕變有關(guān).因此可以判斷該主汽門(mén)閥蓋螺栓發(fā)生的是沿晶脆性斷裂.綜合以上分析,由于螺栓顯微組織晶粒較粗大且組織分布不均,螺栓長(zhǎng)期承受530℃高溫,在一定應(yīng)力作用下局部位置的晶界發(fā)生蠕變,晶界處的蠕變孔洞成為裂紋源,然后在腐蝕介質(zhì)的作用下,裂紋在晶界處萌生并沿晶界擴(kuò)展,最終造成一次性沿晶脆性斷裂.

3 結(jié)論及建議

該主汽門(mén)閥蓋螺栓斷裂為一次性沿晶脆性斷裂;造成其斷裂的原因是螺栓顯微組織粗大且分布不均勻,在長(zhǎng)期的高溫和應(yīng)力作用下,局部位置的晶界發(fā)生蠕變產(chǎn)生蠕變孔洞,然后在腐蝕介質(zhì)的作用下晶界蠕變孔洞處萌生裂紋并沿晶界擴(kuò)展,最終造成螺栓一次性沿晶脆性斷裂.




圖7

建議加強(qiáng)對(duì)螺栓使用前的抽查檢驗(yàn);檢修過(guò)程中應(yīng)對(duì)螺栓進(jìn)行無(wú)損檢測(cè),必要時(shí)可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)化學(xué)成分、硬度、金相等項(xiàng)目的檢驗(yàn);加強(qiáng)對(duì)鍋爐水質(zhì)溶解氧以及pH 值等指標(biāo)的監(jiān)測(cè).


(文章來(lái)源:材料與測(cè)試網(wǎng)-理化驗(yàn)-物理冊(cè)>2018年>4期> pp.304)

日本从精品久久| 国产精品普通话| 精品国产噜噜欧美| 在线精品中文伊人| 国产久久久免费精品视频| 久久精品再现| 亚洲色图 国产精品| 日本欧美亚洲一区精品| 欧人一区二区精品| 色欲精品国产一区二区AV| 亚洲精品香蕉视频在线网站| 精品性生活一区二区| 九九久久精品免费视频| 中文字幕精品一二三| .精品欧美一区二区三区| 1025精品一区二区| 国产精品自慰大秀| 日本精品3D动漫一区二区| 久久99精品黄色| 欧美精品插穴亚洲国产日本| 日本精品视频免费在线| 精品無码产区一区二| 精品+无码+在线| 精品久久久无码中文字幕一区| 美逼精品视频| 国产成人福利精品福利av| 国产午夜精品91| 精品久久码| 精品一区美女| 国产精品无码毛片久久久久久久| 夜夜久精品视频| 在线精品视频六区| 国产精品 精品国产| 成人精品一区二区啪啪| 激情五月一区精品丁香| 日本欧美韩国久久99精品网站| 国产精品美女高潮| 欧美精品v日本精品一区| 精品一区二区三区无卡乱码观看| 人妻精品视频一区二区三区东京热 | 99re8精品在线| 国产精品久久久久品精三级| 国产精品拍拍人妻精品| 超97麻精品国产高清在线观看 | 中文字幕欧美精品一区| 亚洲精品最新| 色婷婷2020精品| 精品欧慕日韩中文字慕在线一区| 国产精品都在这里| 欧美精品全免费一二区| 国产精品爽爽一区二区| 欧美日日精品| 亚洲精品欧洲在线视频| 国产成人综合久久久精品AV| 囯产精品久久久久无码着| 97精品自拍视频| 欧美精品久久久久久久小吃| 亚洲性爱精品视频| 精品一区久久久久久无码中文字幕| 精品一区二区三区女同视频| 欧美日韩精品国产高清| 综合啪啪精品| 精品国产久久电影网| 99久久精品3页| 国产99电影精品| 国产精品久久久毛片| 97欧美精品一区二区三区| 欧洲在线精品| 国产精品酒店一级黄色.m3u8| 亚洲精品午夜伦理国产无码| 日本亚洲无线码久久精品一区二区| 久久99精品三| 国产精品日韩精品欧美| 老司机无码精品A| 欧美成人日韩精品| 无码精品国产96久久久| 国产老女人精品| 夜夜夜夜国产精品| 99久久精品香蕉视频| 日本久久久亚洲韩国精品一区| 啪啪啪1000部精品一区二区| 日本精品一卡高清免费| 精品 久久| 伦理久久精品| 亚洲精品加勒比| 国产精品一区二区三区人妖| 精品一区2区| 老司机完整精品视频在线| 涩涩涩久久久成人精品香蕉AV| 久久精品美女15| 91精品在线观| 久久精品一区蜜乳| 欧美国产精品91| 欧卖精品人可妻一区| 麻花豆精品一区二区| 91麻豆精品91| 欧美精品在线视频日本| 色呦呦精品日韩| 久久之精品视频| 日本韩国欧美精品| 91精品九九| 日本邪恶久久精品| 淫网午夜精品电影网| 日韩这里是精品| 国产精品熟女视频一区二区| 主播粉嫩国产在线精品| 一人大香蕉在线精品国产观看| 精品-区二区三区| 日韩欧美精品一二三| 久久狠狠高潮亚州精品| 精品一区二区三区91视频| 999国内精品免费视频国产| 人妻无码精品久久久| 日韩tv精品视频| 亚州精品理论电影| 99精品国产日本| 后入内射爆乳国产精品免费播放| www久久精品这里只有精品| AV女人天堂射精品| 欧美-这里都是精品| 九九九精品三级黄色片 | 欧美极品欧美精品欧美激情| AAA级精品五码| 精品少妇任意噪| 国产精品AV福利| 日本大片 大胸久久精品| 99久久国产综合精品女同图片| 黑人精品国产| 国产精品欧美日本在线| 国产欧美人妻精品一区二区三区| 久久精品搜| 精品久久久久久Av2024| 2020最新精品无码| 国产69麻豆精品| 欧美乱码精品1区2区| 欧美日韩成人精品91n| 欧美国产成人精品 在线| 欧美日韩国产麻豆精品 | 999国产精品欧美精品国产| 日本欧美四区精品| 国产精品电影久久久久| 97人妻AⅤ一区二区精品| 国产亚欧精品不卡| 2021久久精品| 日韩精品视频一二区| 亚洲A V无码中文精品一区| 中文字幕精品精品人妻中文字幕| 精品国产欧美日韩网站 | 亚洲hs精品在线| 久久夜色精品国产一区| 国产亚洲精品成人a 6 2A片软件| 欧美高清一区二区三区一级精品| 2024在线露脸精品免费视频| 九九精品丝袜美腿诱惑| 99九九久久国产精品女人| 99久久骚妇精品香蕉| 久久精品国产99久久无毒不卡| 蜜臀久久999精品久久宅男| 91精品手机在线| 天堂久久无码精品强奸| 亚洲一区二区三区精品 春色| 精品1997影院| 欧美韩国精品一区二区| 精品三级视屏在线播放| 欧美人妻日韩精品一区| 亚洲最新精品久久| 日产国产精品99久久久久久| 欧美精品精品在线一区| 国产台湾精品在线| 婷婷国产VL精品| 亚洲精品图一区| 国产精品大香蕉视频| 日本一区二区三区精品久久久| 日本精品综合久久| 日韩精品——无码| 精品人妻av无码中文| 欧美大陆精品一区二区三区| 精品白丝人妻一区| 在线视频 亚洲精品综合| 精品岛国一本av久久久久| 91丝袜精品久久久久久| 日本精品中文字暮视频| 国产精品一页二页| 久久九九成人精品| 欧美精品四区五区| 国产精品00| 精品久久视的| 国产成人精品免费久久久| 一区二区三区国产麻豆精品视频| 久久久亚洲福利精品午夜| 久久精品99麻豆视频| <