凝汽器铜管腐蚀裂纹产生的原因分析及应对措施

对内壁出现裂纹状损伤的凝汽器黄铜管进行了成分分析、力学性能、残余应力及织构测试,用金相显微镜和扫描电镜进行了观察及能谱分析,并用该黄铜管在实验室中进行了各种模拟试验(应力腐蚀、疲劳和腐蚀疲劳).结果表明,凝汽器黄铜管内壁呈现束状腐蚀带,腐蚀带的方向与黄铜管轴向约成45°,且束状腐蚀带多出现在黄铜管服役状态的下侧.清除腐蚀产物后,腐蚀区底部形貌类似于应力腐蚀的解理断口,但并无解理断口的撕裂岭或河流状花样等特征,而是沿着某些特定晶面的腐蚀,是位错滑移-膜破裂-阳极溶解造成的腐蚀,它们是由于低应力腐蚀疲劳引起的,与一般概念上的应力腐蚀或腐蚀疲劳不同.由于服役管内壁存在一定的拉伸残余应力,它和波动的工作应力叠加,导致保护膜破裂,引起服役过程中黄铜管内壁沿最大剪切应力方向的腐蚀.这是低应力下的位错滑移-膜破裂-阳极溶解的特征,如果应力较高,则是通常意义上的腐蚀破裂或应力腐蚀,这时的裂纹一般与拉应力的方向垂直.由此推断,黄铜管在服役过程中受到较低幅度的交变应力,不足以导致常规意义上的腐蚀疲劳,却足以导致位错的滑移,从而导致保护膜破裂,引起沿特定晶面的腐蚀.束状腐蚀带出现在黄铜管管壁下侧,可能是黄铜管底部沉淀物造成闭塞电池效应,再加微生物腐蚀导致的. 在低的外应力下,在3.5%NaCl水溶液(含少量NH+4)中进行了模拟腐蚀疲劳实验,得到了与管轴向成一定角度的束状腐蚀疲劳区.     

凝汽器黄铜管失效分析

采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、氨重试验以及能谱分析等方法对凝汽器铜管存在坑点腐蚀的原因进行了分析。结果表明：在黄铜管的加工中使用了热裂解性能较差的内模拉伸润滑油而使其内壁粘附着炭质沉积膜,加上黄铜管未采用硫酸亚铁成膜处理以及机组运行中也未进行定期胶球清洗等是造成其腐蚀的因素,其中炭质沉积膜的存在是导致黄铜管在冷却水的作用下形成坑点腐蚀的主要原因。提出了预防凝汽器黄铜管坑点腐蚀的对策。     

滑油管裂纹分析

采用显微组织、断口分析及微区成分分析等手段,对滑油管裂纹进行了分析.结果表明,在长期停放过程中,滑油管内壁由于氯离子作用产生局部腐蚀.在装机使用后,由于振动应力的作用,产生了早期疲劳裂纹.滑油管裂纹系装机使用前管内壁腐蚀损伤引起的疲劳裂纹.     

某超临界600 MW机组锅炉水冷壁管泄漏原因分析

某电厂超临界600MW机组锅炉水冷壁管在运行过程中发生泄漏。通过宏观检查、内壁垢量测定、化学成分分析、金相检验、扫描电镜及能谱分析、力学性能试验、硬度测试等方法对水冷壁管的泄漏原因进行了分析。结果表明:水冷壁管内壁垢层较厚且分布不均匀,锅炉燃烧不稳定,导致水冷壁管的外壁出现腐蚀性热疲劳裂纹,内壁出现热疲劳裂纹,最终导致其发生泄漏失效。     

某高压锅炉水冷壁管开裂原因分析

某热电厂高压锅炉在水压试验过程中水冷壁管发生开裂,通过宏观分析、壁厚测量、化学成分分析、硬度测试、金相检验、扫描电镜分析和能谱分析等方法,对水冷壁管的开裂原因进行了分析。结果表明:该水冷壁管是垢下腐蚀氢损伤导致的脆性开裂。水冷壁管发生氢腐蚀,且在腐蚀过程中汽水反应生成的部分原子氢扩散渗入金属内部,与珠光体中的碳化物反应生成甲烷,较大的甲烷分子聚集于晶界而使晶界开裂,在内壁形成沿晶微裂纹,裂纹扩展最终导致水冷壁管发生脆性开裂。     

火力发电厂凝汽器铜管的腐蚀与防护

介绍了火力发电厂凝汽器铜管在使用寿命期间的腐蚀状况,指出黄铜管的腐蚀主要表现为脱锌腐蚀、应力腐蚀开裂和冲蚀等,分析讨论了其各自的腐蚀机理及相应的控制措施,介绍了铜管主要保护方法--硫酸亚铁成膜技术,对控制电厂铜管腐蚀提供一定的参考.     

超声深滚处理改善预腐蚀7A52-CZ铝合金疲劳性能机理

研究了超声深滚(UDR)处理对预腐蚀7A52-CZ铝合金疲劳性能的作用.7A52铝合金试样在剥蚀腐蚀溶液中浸泡不同时间后进行了超声深滚处理.分别对未腐蚀试样、腐蚀试样和腐蚀+UDR处理试样进行了疲劳试验,用XRD应力测试和扫描电镜等方法分析了UDR处理前后试样的残余应力和断口形貌,并对疲劳断口进行了分析.结果表明:UDR处理在铝合金中引入超过1mm深的残余压应力层,延长了7A52的预腐蚀疲劳寿命.对于腐蚀较轻的试样,UDR处理使裂纹源在表层下残余压应力和拉应力过渡区产生,延长了疲劳裂纹萌生寿命;对腐蚀较重试样,疲劳裂纹仍从晶间腐蚀处形核,但由于引入残余压应力及腐蚀裂纹的部分愈合效应,仍在很大程度上改善了7A52的预腐蚀疲劳寿命.     

锅炉水冷壁管横向裂纹形成原因分析

某锅炉在运行期间发生水冷壁管泄漏事故,检查发现数十根管材外壁存在横向裂纹。通过宏观检查、化学成分分析、力学性能测试、金相检验和扫描电镜分析,对锅炉水冷壁管横向裂纹的形成原因进行了分析。结果表明:在壁温波动导致的热疲劳应力和腐蚀气氛的共同作用下,锅炉水冷壁管向火侧管壁发生了腐蚀疲劳开裂,形成了密集的横向裂纹,最终导致水冷壁管泄漏。     

锅炉过热器管弯头开裂失效分析

某12Cr1MoVG钢锅炉在投入使用数月后发现过热器管弯头处发生开裂.采用光学显微镜、显微硬度计、扫描电子显微镜和能谱仪对锅炉过热器管弯头开裂进行了失效分析.结果 表明:过热器管弯头失效的主要原因为碱性环境下的应力腐蚀和氢脆,过热器管弯头在运行过程中局部存在浓缩碱溶液,浓缩碱溶液在高温和水的作用下腐蚀管道内壁并生成微量的氢,氢在残余应力的作用下侵入金属内部并在晶界处聚集引发氢脆,这是造成弯头内壁形成大量沿晶裂纹的根本原因.     

飞机座舱盖玻璃开裂原因分析

某型飞机的座舱盖前弧端面出现一条穿透性裂纹,其边缘粘接位置出现若干条微裂纹。采用目视、体视显微镜和扫描电镜对裂纹外观和断口进行宏观、微观观察,沿航向取样进行抗拉强度和拉伸模量测试。结果显示:穿透性裂纹断口上同时存在疲劳弧线和应力-溶剂腐蚀形貌,其它微裂纹断口上仅存在疲劳弧线,未见应力-溶剂腐蚀形貌,表明裂纹先发生疲劳开裂,后产生应力-溶剂腐蚀;座舱盖的抗拉强度明显下降,远小于航空材料手册中相同牌号和相应厚度有机玻璃的典型值。综合分析,座舱盖发生疲劳开裂,主要与其抗拉强度下降有关。