摘要:通过断口的宏观观察、化学成份分析、力学性能试验、金相检验、热处理分析等方法,分析了给水管断裂的原因。结果表明,给水管在热处理过程中,没有严格执行热处理工艺规范,iesp-144
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,冷却速度太慢,晶粒粗大是导致其断裂的主要原因。 关键词:给水管 断裂 原因分析
1 情况简介
我市某单位生产的一台30万发电机组用高压加热器在进行水压试验过程中,给水管发生了断裂。经查,该给水管由河北某厂生产,所提供的产品质量证明书上表明给水管的规格为Φ406.4/Φ305.6×440L,材质为15NiCuMoNb5-6-4,与国内15Ni1MnMoNbCu材质相近,热处理状态为正火加回火,执行的标准为DL/T695-1999,光谱、硬度、无损检测、机械性能、化学成分均符合相关标准的规定。显微组织为F+P+B,晶粒度7.0级。给水管与高压加热器水室球形封头采用骑座式全焊透角焊结构,见图1。
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该加热器管程水压试验压力为35MPa,在试验过程中,原水管试验压力上升至25MPa时,给水管突然发
生断裂,断裂过程由一侧起裂,瞬间飞脱。断口在距角焊缝约15mm的母材上。观察整个给水管断裂面,断口表面较为粗糙,无明显的塑性变形,从断口形貌上看为脆性断裂,见图2。
2 化学成分分析比较
通过表1可以看出给水管的化学成份符合标准要求,是合格的。
3 力学性能分析比较
通过表2可以看出给水管的实际冲击功远小于标准规定值,生产厂家提供的冲击功与实际冲击功悬殊很大。给水管表现出高强度,低韧性特征。
4 金相检验比较分析
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给水管生产厂家提供的产品质量证明书显示显微组织为F+P+B,晶粒度为7.0级,而断后所做金相检验见图3、图4。从图上可以看出铁素体区晶粒度为4～5级挖矿脚本,贝氏体区晶粒度为1级,由于晶界显示不是很清晰,故实际晶粒度可能有一定误差,但不影响定性比较。由于给水管晶粒粗大,所以表现出很强的脆性特征。
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