316L奥氏体不锈钢碱液储罐开裂原因

某核电站316L奥氏体不锈钢碱液储罐发生了泄漏,采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、硬度测试及残余应力分析等方法对该储罐开裂原因进行了分析。结果表明：储罐内壁焊缝两侧出现与焊缝平行的环向裂纹和垂直的轴向裂纹,前者主要受焊接残余拉应力作用,后者主要受冷加工残余拉应力作用,两类裂纹均为碱致应力腐蚀开裂。     

Q345R高压空冷器焊接接头应力腐蚀开裂分析

某高压空冷器进气口换热管和管板胀管焊接处发生泄漏事故，通过宏观观察、机械拉断断口及裂纹面分析、金相组织分析、显微硬度测试、扫描电子显微镜(SEM)以及X射线能谱分析(EDS)等分析方法对泄漏失效处及关键位置材料进行检测和分析。研究发现高压空冷器进出口失效位置的裂纹均是由管箱内壁接头处向胀接间隙表面开裂，并且裂纹面能谱分析结果发现大量的S元素存在。结合管道受力情况、断口形貌、元素分析判定本次失效的模式为硫化氢应力腐蚀开裂(SSCC)。管内硫化氢为腐蚀源，在焊接残余应力集中和外载结构应力的协同作用下，焊趾发生SSCC开裂，裂纹沿着熔合线扩展至胀管外壁，发生泄漏失效。     

LF2铝合金燃油导管接头焊缝开裂原因及改进

焊接于LF2铝合金燃油系统导管上的传感器管接头,使用一段时间后在焊缝焊趾处出现裂纹。采用宏观观察、断口宏观、金相检验、焊接质量检查及焊接结构改进验证试验等方法对开裂原因进行了分析。结果表明:该LF2铝合金燃油导管接头的开裂性质为疲劳开裂。裂纹起源于导管外表面应力集中处,燃油管管接头焊缝焊趾处应力水平较高,且受到与导管轴向垂直方向的振动应力的叠加,最终导致焊缝开裂。     

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.     

Q355钢板对接接头裂纹扩展所致焊接残余应力重分布研究

目的 定量研究裂纹扩展导致的焊接残余应力重分布效应,得到残余应力随裂纹扩展的变化规律。方法 首先采用盲孔法测试了Q355钢板对接接头的初始残余应力;其次利用线切割技术模拟了平行以及垂直于焊缝的裂纹扩展情况,并测试了裂纹扩展导致的残余应力变化量;最后根据测试数据提出了残余应力释放量Δσ与裂纹长度a之间的函数关系式,进一步得到了基于裂纹扩展的应力重分布计算公式。结果 Q355钢板对接焊的焊缝区纵向(沿焊缝方向)存在较大的残余拉应力,拉应力峰值出现在焊趾处,为屈服强度的1.13倍。焊缝区横向存在梯度较大、拉压交替变化的残余应力,压应力峰值出现在焊趾处,大小为52.6 MPa,拉应力峰值出现在距焊缝中心线17 mm处,大小为63.5 MPa。裂纹扩展能显著释放残余拉应力:裂纹沿焊缝中心扩展,横向残余拉应力峰值降低了45.8%;裂纹沿垂直于焊缝方向扩展,焊趾处的拉应力峰值降低了63.3%。结论 裂纹扩展会显著影响焊接构件的残余应力分布,根据实测数据提出的裂纹扩展应力重分布计算公式能够较好地反映残余应力重分布情况。     

不同焊接参数下CT70连续钢管高频电阻焊残余应力分布的数值模拟

目的研究CT70连续油管高频电阻焊接后的残余应力值和分布规律,以及焊接速度和挤压量等焊接参数对残余应力的影响。方法通过有限元计算的方法施加移动面热源和移动挤压辊,来模拟高频电阻焊的加热和加压过程,并用小孔法测量了高频电阻焊后连续钢管的残余应力值。结果对比计算的和实际的焊缝尺寸,均是内壁处为0.2 mm,壁厚中间部位为0.1 mm,内壁凸起高度为1.0 mm,宽度为2.1 mm,验证了有限元模型的准确性。计算得到的高频电阻焊后在焊缝处的轴向残余应力较大,在400～500MPa之间;环向残余应力较小,在-100～200MPa之间,与小孔法测量的残余应力一致。结论焊缝附近的残余应力主要由不均匀加热引起,远离焊缝处的残余应力主要由挤压引起。热源与挤压辊间距离和焊接速度增加会导致焊缝附近的残余应力增加;挤压量增加和焊接功率增加会导致焊缝附近的残余应力降低。     

某电厂300MW锅炉高温过热器管开裂原因分析

某电厂300MW锅炉高温过热器管在进行水压试验时发生开裂,采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、硬度测试、拉伸试验、微观分析、X射线能谱分析等方法,对高温过热器管的开裂原因进行了分析。结果表明:该高温过热器管内壁存在明显的脱碳层和腐蚀坑。脱碳层使得管子耐腐蚀能力降低,并且弯管和焊接处存在残余应力,两者共同作用导致管子发生应力腐蚀直至开裂。     

某汽轮机抽汽疏水弯管泄漏失效分析

某电厂汽轮机一抽汽疏水弯管在服役约4a(年)后发生泄漏,在弯管两颊出现了两条轴向裂纹,现场调查发现该弯管两端有4道环焊缝及补焊现象。采用宏观形貌观察、化学成分分析、金相分析、扫描电镜与能谱分析等手段对弯管泄漏原因进行了分析。结果表明:该管段内部介质中含有一定量的氯离子,在焊接残余应力及循环热应力的共同作用下弯管发生了应力腐蚀开裂和腐蚀疲劳开裂,最终导致弯管发生泄漏失效。     

染缸热交换器焊缝开裂原因分析

某纺织公司染缸热交换器在检修过程中发现焊缝及筒体附近母材出现裂纹。通过宏观分析、化学成分分析、硬度测试、金相检验和氯离子检测等方法对热交换器焊缝开裂的原因进行了分析。结果表明:该热交换器焊缝及筒体附近母材的开裂模式为应力腐蚀开裂。由于蒸汽冷凝水中氯离子质量浓度过高,在焊接残余应力和工作应力的共同作用下,焊缝发生应力腐蚀开裂。     

换热器汽包封头泄漏原因分析

在检修雏护换热器汽包时发现汽包封头泄漏，在汽包封头的阀盖角焊缝处出现裂纹，裂纹平行于焊缝。采用宏观形貌分析、化学成分分析、金相检验、显微硬度测定、能谱分析以及应力分析等方法对泄漏处进行了分析。结果表明，汽包中水质含有较高浓度的碱性元素和氧、硫、氧等强腐蚀性元素，又在焊接残余应力的作用下发生应力腐蚀开裂，最后导致汽包封头产生泄漏。     

12Cr1MoV联箱与支管焊缝裂纹分析

为研究某厂联箱与支管运行1.4×105h后发生开裂的原因,采用宏观渗透及光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、显微硬度计等测试方法对失效管进行检测.研究表明:焊后存在焊接缺陷,大量的裂纹垂直于焊缝,加速裂纹的扩展,改变应力分布状态;部分夹杂物沿直线分布,使材料受力具有方向敏感性,导致材料开裂失效;断口表面主要是Fe的氧化物,焊件长期过热,外表面形成不均匀氧化层,产生应力集中,致使焊缝从管壁外侧开裂;母材硬度超标.优化焊接工艺方案,焊前预热焊后回火,消除管件外壁的氧化层及减少设备停机次数均能有效防止同类焊接结构开裂失效.     

不锈钢弯头的失效原因分析

某化工厂中变废锅出口管0Cr18Ni9不锈钢弯头发生泄漏。为查明其失效原因,对泄漏部位内外进行表面检测,发现在焊缝附近出现了大量裂纹。在该区域取样进行化学成分、硬度、金相组织、断口形貌和腐蚀产物分析,确定了弯头产生裂纹的原因是存在组织应力、焊接残余应力以及内部介质中的Cl-共同作用下,发生了沿晶型应力腐蚀开裂。     

16 MnDR钢低温压力容器焊缝返修裂纹产生原因分析

某16MnDR钢低温压力容器在焊缝返修后出现裂纹,采用宏观分析、残余应力测试、金相检验、显微硬度测试、微观分析等方法,对裂纹产生的原因进行了分析。结果表明:该16MnDR钢低温压力容器在焊缝返修后产生的裂纹为典型的焊缝金属液化裂纹。返修操作工艺控制不当,使得补焊处显微组织异常,补焊处硬度过高、残余应力过大,导致裂纹在封底焊道底部多层焊缝的层间位置产生。     

加氢裂化换热器焊缝开裂失效分析

某换热器管子与管板之间发生焊缝开裂.通过对管板和管子的焊缝渗透检测、化学成分分析、拉伸试验、硬度测试、金相组织检查和用扫描电镜对断口进行观察和能谱的成分测定.结果表明,换热器焊缝开裂的原因是由于在湿硫化氢环境中和焊接残余应力的共同作用下,产生了应力腐蚀开裂.     

某油田锅炉给水预热器开裂失效分析

某油田甲醇厂锅炉给水预热器在投入使用14个月后,管箱内外壁近焊缝处出现了多处裂纹。通过宏观检验、化学成分分析、力学性能试验、金相检验以及能谱分析等方法,对该锅炉给水预热器管壁开裂原因进行了分析。结果表明:预热器管壁材料的铬元素和镍元素含量过低,导致材料硬度增大,韧性降低;同时,材料中磷元素含量超标,进一步降低了材料的塑性和韧性;晶界贫铬区极易遭受腐蚀并产生微裂纹,在锅炉给水预热器材料本身存在的残余应力和工作内压引起的应力作用下,晶界微裂纹不断扩展连接,最终引发预热器管壁开裂失效。     

D210塔简体泄漏原因分析

采用化学成分分析、金相检验和断口分析等方法,对304L钢D210塔筒体泄漏原因进行了分析。结果表明：D210塔筒体泄漏原因是由于氯离子的存在而产生应力腐蚀开裂所致。由于敏感材料、应力腐蚀环境及应力三个条件共同存在,在一定温度下使其产生应力腐蚀裂纹,裂纹起始于筒体外壁角焊缝处,而后向内壁扩展,最终穿透筒壁,致使该塔筒体在角焊缝处产生破裂泄漏。     

电阻焊直缝焊接套管残余应力分布的测定

采用X射线法结合环劈法对电阻焊直缝焊接套管的管体和焊缝的应力分布,以及焊接套管切割后应力的变化进行研究。结果表明：焊接套管残余应力在周向上分布不均,并且焊缝处残余应力很高,接近其屈服强度;焊接套管切割后管体外表面残余应力随着时效时间的增长由拉应力转为压应力,而内表面由压应力转为拉应力。     

锅炉给水预热器管箱高温段环焊缝开裂原因

采用渗透检测、金相检验、断口分析和力学性能测试等方法对锅炉给水预热器管箱高温段环焊缝开裂原因进行分析。结果表明：焊后热处理不符合要求,使环焊缝及热影响区形成马氏体;设备在服役过程中,马氏体分解产生析出相,使晶界蠕变能力降低,在高温运行环境下,环焊缝产生再热裂纹并发生沿晶开裂。     

L-B型组合式制动梁产生裂纹原因的分析与建议

采用残余应力和力学性能测定、化学成分分析、断口扫描及金相检验等方法对铁路货车用L-B型组合式制动梁撑杆翼板产生裂纹的原因进行了分析。结果表明,由于焊前未预热且焊接工艺不规范,导致在焊缝处存在较大残余拉应力和不良显微组织;焊后又未采取必要措施消除上述缺陷;加上材质本身存在力学性能和化学成分不符合有关标准的要求,使该制动梁在运行中产生裂纹,最终导致失效。提出了改进措施。     

球罐裂纹及不同修复过程的残余应力

壁厚为42mm的1 500m3液化石油气球罐,运行4年后出现大量裂纹,在局部补焊中又反复出现裂纹,最后采用了对赤道带大环焊缝的重新焊接及整圈热处理才使球罐得以修复.用X射线法对该球罐进行了系统的残余应力测试.结果表明,内壁赤道带原始焊缝处残余应力高达0.72σs,说明球罐建造时的热处理效果较差;而局部修复及热处理后在焊缝附近残余应力接近或达到屈服应力,又表明局部热处理未起到应有作用.在球罐大环重新焊接及整圈热处理后的相同位置又进行两次测试,残余应力水平大幅度降低,整体下降约50%,显示最终的热处理效果良好.