空气能热水器用304焊接不锈钢管失效分析

对某空气能热水器用304焊接不锈钢管的失效原因进行分析研究。不锈钢管在使用一段时间后,出现锈蚀和开裂漏水的现象。运用宏观检查、金相组织分析、化学分析、扫描电子显微镜形貌分析和能谱分析等方法,分析了不锈钢管失效的原因和机理。结果表明,不锈钢管锈蚀和开裂的主要原因是使用过程中接触到含氯介质,产生电化学腐蚀和氧化反应以及钢管自身晶界粗大,在长期冷热水交替压力作用下产生了应力裂纹腐蚀。     

薄壁低碳钢管钎焊应力腐蚀开裂分析

在以钢代铜的背景下,针对薄壁低碳钢管在加工及使用过程中出现泄漏、断裂等个案,运用金相技术、断口扫描分析手段,同时排除其他如材质等可能因素,经分析讨论,推断出应力腐蚀是导致钢管开裂的主要原因之一。通过对应力腐蚀三因子———温度、应力、腐蚀介质影响进行详细分析,提出采取适当的加热工艺、控制钢管残余应力水平等措施,可降低低碳钢管钎焊应力腐蚀开裂的风险。     

不同厚度铝合金试样的应力腐蚀开裂特性研究

鉴于试样厚度对2024-T351铝合金材料的应力腐蚀开裂门槛值KISCC的影响及实际工程应用中厚壁构件的应力腐蚀敏感性评价等问题,选取能够代表实际工程应用中构件壁厚的40 mm厚双悬臂梁(DCB)试样和标准(GB 15970.6-2007)中规定的26 mm厚DCB试样,进行了应力腐蚀断裂特性研究。结果表明,40 mm厚试样得到的材料的应力腐蚀开裂门槛值KISCC值大于26 mm厚试样得到的KISCC。对S-L取向试样,40 mm厚和26 mm厚试样的应力腐蚀开裂门槛值KISCC差别不大,差异在4%左右;对S-T取向试样,40 mm厚和26 mm厚试样的KISCC值差别明显,差异在24%左右。在DCB试样应力腐蚀断口表面发现有纤维状的腐蚀产物生成,经过能谱仪(EDS)及X射线衍射(XRD)分析,纤维状的腐蚀产物是氢氧化铝。纤维状腐蚀产物的生成降低了DCB试样裂纹尖端腐蚀产物的积累,从而减轻了腐蚀产物楔形作用对应力腐蚀开裂门槛值KISCC的影响,提高了材料抗应力腐蚀的能力。并且40 mm厚DCB试样应力腐蚀断口表面的纤维状腐蚀产物明显多于26 mm DCB试样,这也是40 mm厚试样的应力腐蚀开裂门槛值大于26 mm试样的一个原因。在应力腐蚀开裂过程中,由于DCB试样裂纹尖端发生阳极反应,与主体溶液形成小阳极大阴极体系,使试样裂纹尖端呈酸性,而主体溶液呈碱性。40 mm厚试样的裂纹尖端pH约3.0,26 mm厚试样的裂纹尖端pH约3.6,厚板试样裂纹尖端处溶液酸化更严重。     

风机轮叶片失效分析

用扫描电子显微镜和Ｘ射线能谱仪对风机轮叶片断口进行了综合分析，探明风机轮叶片断裂原因是由于空气中的ＳＯ２气体长期对叶片表面的腐蚀作用，开裂自晶界应力腐蚀裂纹起始，以疲劳开裂方式扩展，导致最终断裂。     

焊接钢管压扁试验开裂原因的分析与对策

压扁试验是检验钢管质量的方法之一,通过分析压扁试验开裂原因来采取相应手段可解决焊接钢管压扁试验开裂问题。实验采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和金相显微镜(OM)等设备对焊接钢管压扁试验开裂的原因主要进行两方面分析:金相分析和断口分析。金相分析可得出主要结论,断口分析验证金相分析得出最终结论。结果表明:焊接钢管压扁试验开裂的主要原因为焊接钢管内存在大量的硅酸盐类夹杂物,此类夹杂物属于高温塑性夹杂物,容易破坏基体的横向连续性,在压扁试验中可引起应力集中,促使裂纹的形成,导致钢管开裂。焊接钢管开裂的次要原因为试样存在带状组织且铁素体晶界处还分布着网状三次渗碳体,三次渗碳体塑性差,压扁时会进一步加剧裂纹的扩展。通过分析开裂的原因进而对焊接钢管生产工艺进行优化,经过钢包精炼炉(LF)精炼与控轧控冷技术可减少钢中夹杂物,进而改善焊接钢管压扁开裂问题,使钢管失效率下降,提高焊接钢管的质量。     

温度对Z3CN20-09M不锈钢在含氯高温水中应力腐蚀行为的影响

研究了温度对核电用Z3CN20-09M不锈钢在含Cl的高温高压水中的应力腐蚀开裂行为的影响.材料的应力腐蚀开裂敏感性变化趋势与试验温度变化趋势并不一致.320℃时材料的应力腐蚀开裂敏感性最高,290℃时为最低,250℃时开裂敏感性介于两者之间.250℃和320℃条件下腐蚀后试样表面形成了内部致密、外部疏松的双层氧化膜,而在290℃条件下腐蚀后试样形成的是致密的单层氧化膜.大多数点蚀坑产生于铁素体相.应力腐蚀裂纹优先在点蚀坑底部或相界面形核,并倾向于沿相界面或向铁素体内部扩展.铁素体/奥氏体界面对应力腐蚀裂纹的作用取决于裂纹面与相界面的取向关系.当裂纹扩展方向平行于相界面时,裂纹易沿着相界扩展;当裂纹扩展方向垂直于相界面时,相界面对裂纹扩展起阻碍作用.     

管线钢管焊接接头腐蚀环境失效与安全评价研究现状

在酸性腐蚀介质环境服役的钢管,腐蚀介质与力学载荷耦合后将加速焊接接头失效.介绍了管线钢管焊接接头在酸性腐蚀介质环境下的失效模式,主要包括应力腐蚀开裂、氢致开裂以及考虑裂纹尖端H+扩散聚集的腐蚀断裂与腐蚀疲劳,并介绍了在酸性腐蚀介质环境服役管线管接头工程临界评估(ECA)的常规处理技术,以期能为今后该领域技术的发展提供参考.     

钛合金应力腐蚀裂纹顶端溶液pH值的测定

弄清裂纹顶端溶液的化学状况是研究金属材料应力腐蚀开裂机构的前提之一。几十年来各国研究者在这方面做了不少工作。早在二十年代,J.R.Baylis就注意到钢管表面蚀坑和结瘤处水溶液的pH值与环境整体溶液的pH值不同。六十年代末,B.F.Brown等人用了冷冻法和微电极法测定应力腐蚀裂纹顶端溶液的pH值,并报道了他们     

304不锈钢烘筒应力腐蚀失效分析

采用金相观察和扫描电镜分析的方法对304不锈钢烘筒筒壁在工作过程中发生的裂纹失效样品进行了研究。结果表明,该裂纹是典型的应力腐蚀裂纹,产生原因是由于材料本身对含Cl^-的腐蚀介质敏感,在残余应力的作用下产生了应力腐蚀裂纹。     

316L不锈钢换热器的失效原因分析

利用化学法、金相法、SEM和EDX等方法,分析了苯酚中间再沸器316L不锈钢换热器管束和筒体失效材料的化学成分、显微组织、夹杂物水平、腐蚀产物的成分和裂纹形貌等.结果表明316L不锈钢的化学成分、显微组织和夹杂物都符合标准,换热器管束和筒体失效的主要原因是Cl-诱导的应力腐蚀开裂,此外,苯酚在裂纹处的结晶与溶解加速了应力腐蚀裂纹的扩展.针对上述应力腐蚀问题提出了相应的改进措施.     

防止水平连铸机结晶器铍钴铜套腐蚀裂纹的研究

对Φ１４０ｍｍ双流水平连铸机结晶器铍钴铜套腐蚀裂纹作了宏观检查与金相分析,并进行了冷却水水质对铜套裂纹影响的试验,结果表明,ＣｕＣｏ２Ｂｅ是一种对应力腐蚀敏感的合金,采取防应力腐蚀措施,控制冷却水ＰＨ值及铁离子含量,可有效防止铜套裂纹的产生。     

一起染色机的失效分析及扩展

本文针对织染行业中染色机一起焊缝及热影响区开裂情况进行了分析,同时列举了经常出现安全联锁保护装置失效、撬块震动引发的裂纹、疲劳腐蚀裂纹、应力腐蚀裂纹等失效模式,并对生产中此类设备的维护保养提出了一些防护措施和建议.     

二氧化硫复合盐雾环境下2024-T351铝合金应力腐蚀开裂

通过SO₂复合盐雾试验模拟工业污染海洋大气环境,结合有限元模拟分析、扫描电镜/能谱仪、光电子能谱分析等技术研究2024-T351铝合金在弹性应力区间的应力腐蚀开裂行为.结果表明:应力腐蚀开裂行为优先发生在2024-T351铝合金C型环的顶部应力集中区域;疏松的腐蚀产物层的形貌经历了由细棒状、团絮状到板块状的变化;试验6 h就可以监测到裂纹,进行到480 h的时候有贯穿裂纹形成,720 h的时候试样完全断裂;裂纹为穿晶和沿晶混合机制,主裂纹以穿晶机制沿C型环法线扩展,二次裂纹沿晶界扩展.     

奥氏体不锈钢应力腐蚀裂纹失效分析及对策

材质为ASTM A240/316L不锈钢夹层锅的简体内壁出现了许多裂纹,通过现场观察、材质分析、金相检验等检测方法对简体内壁裂纹的宏观形貌、显微组织、腐蚀产物并结合夹层锅的工况等进行分析,结果表明,不锈钢夹层锅的筒体在富含氯离子的环境中,在氯离子和拉应力的共同作用下,发生应力腐蚀开裂.     

690合金的Pb致应力腐蚀行为

采用反U型试样,对690合金样品在高压釜内进行了4400 h的应力腐蚀实验,以研究其在含Pb溶液中的应力腐蚀规律.利用扫描电镜和能谱仪等分析了690合金在含Pb高温高压水环境中的应力腐蚀行为.扫描电镜结果表明,690合金在测试溶液中发生穿晶型应力腐蚀开裂,裂纹内部堆积着腐蚀产物,并且Pb掺杂在其中.裂纹区域的元素面扫描表明,690合金表面生成的腐蚀产物膜内层富Cr、外层富Ni,腐蚀产物与基体膨胀系数的差异导致裂纹快速扩展.试样内外表面的腐蚀形貌差异明显,内壁呈晶格网状,外壁呈一定方向性腐蚀沟堑,主要是由于内外表面状态不同造成的.     

应力腐蚀机理研究

本文提出必须综合电化学、激活能,加载方式、门槛值、裂纹形核位置以及断口形貌的对比研究,压应力产生裂纹可能性以及裂纹形核和局部塑性变形关系的研究才能确定应力腐蚀机理是属于阳极溶解型还是氢致开裂型。不锈钢在热盐溶液中应力腐蚀时氢能进入并富集,且能加速应力腐蚀,但它不起控制作用,故属于阳极溶解型。氢和应力对阳极溶解有协同作用。对阳极溶解型应力腐蚀,正应力起了控制作用。     

轻型面包车车身开裂原因分析

以18台轻型面包车车身开裂为事实依据，通过对车身钢板的成分、组织、工艺进行分析检验，结果表明氢脆和应力腐蚀是造成车身开裂的原因。对车身产生应力腐蚀的条件进行了分析，提出了预防车身开裂的措施和工艺改进方法。     

循环氨水管道泄漏原因分析及防漏措施

环氨水中含有H2S等多种腐蚀性介质,对普通的循环氨水管道有一定的腐蚀作用,循环氨水管道在制作和安装过程产生的各种残余应力和介质腐蚀的联合作用诱发了管道的应力开裂,H2S等应力腐蚀和氢损伤是造成氨水管道的泄漏主要原因。焊接时的焊接缺陷或应力腐蚀而在管道内壁形成的微小裂纹,诱发氨水管道的缝隙腐蚀。因此管道的焊接质量和焊接后的消除应力处理显得尤为重要。     

金相组织及结构对设计可承受11．8MPa压强的X80管线钢剪切断裂的影响

设计压力为11．8MPa、外径为1420mm的新型X80钢管经过全尺寸爆破测试显现出不同的裂纹扩展特点。金相组织结构与晶体织构使得这些钢管具有不同的裂纹抑制能力。钢管低裂纹抑制能力是由平行于轧制面的断裂面强烈开裂和压缩管壁厚度来确定的。对这些钢管织构分析已经表明高密度的{100}面平行于轧制面。这种织构以及多相金相组织结构是造成强烈开裂产生和低裂纹抑制能力的原因。     

两种超高强度合金的应力腐蚀开裂行为研究

超高强合金因其优越的力学性能广泛应用于承力构件如起落架等,40CrNi2Si2MoVA超高强度合金是继30CrMnSiNi2A之后研究出的新超高强度合金,其强度高于30CrMnSiNi2A,但是其在实际服役环境中的服役性能特别是应力腐蚀性能是否优于30CrMnSiNi2A,是决定其成功取代30CrMnSiNi2A应用的关键。采用双悬臂应力腐蚀实验研究了30CrMnSiNi2A及40CrNi2Si2MoVA两种超高强度合金在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的应力腐蚀开裂行为(SCC)。通过光学显微镜和扫描电镜(SEM)对两种超高强度合金的形貌以及断口显微组织进行了分析。实验结果表明,30CrMnSiNi2A比40CrNi2Si2MoVA更早失效,其耐应力腐蚀性能较差。两种材料在NaCl溶液中容易出现裂纹并迅速扩展,裂纹横向扩展,并出现明显的分叉行为,不同取向试样对材料应力腐蚀开裂行为的影响较小。断口分析结果表明两种超高强度合金在应力和腐蚀介质的共同作用下发生失效,裂纹扩展前期主要为解理穿晶断口,裂纹扩展中后期为沿晶形貌。