304法蘭廠家

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在1300煙氣管線下方與閘閥相連的不銹鋼法蘭內(nèi)壁發(fā)現(xiàn)了表面裂紋，在不銹鋼法蘭內(nèi)表面上。法蘭材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti,鍛造加工，其工作環(huán)境與煙氣管線相同，外壁為復合硅酸鹽保溫被保溫，因為存在保溫材料的接縫，運行時的保溫情況可能稍差。該不銹鋼法蘭己運行5年的時間，根據(jù)煙氣管線焊縫開裂的失效分析結(jié)果，更長期的高溫運行材料的特性已經(jīng)嚴重脆化，盡管供貨狀態(tài)不同，但。相析出是必然的，只是由于原始材料的鍛造過程不會產(chǎn)生較多的鐵素體相，母材的Ti含最不會因為焊接而降低，因此其脆性相析出不會像煙氣管線一樣快速。

    不銹鋼法蘭內(nèi)壁龜裂的失效分析是要確定龜裂失效的根本原因，分析不銹鋼法蘭服役過程中運行條件對龜裂失效造成的影響，為今后煙氣管線不銹鋼法蘭選材和運行條件的調(diào)整提供證據(jù)。因此本章選取金相分析、斷口掃描電鏡分析和微區(qū)能譜分析等方法查找裂紋開裂形貌特征和析出相類型，并對這些特征進行分析判斷，并最終得出結(jié)論。

    不銹鋼法蘭出口處內(nèi)壁裂紋宏觀形貌

    宏觀上觀察在不銹鋼法蘭高頸部分龜裂部位取下的試樣，可看到不銹鋼法蘭高頸處內(nèi)壁母材出現(xiàn)細小的龜裂裂紋，有些地方龜裂到離焊縫溶合線約30mm處，其中還有較粗的與管道軸線平行的短裂紋.據(jù)已有的資料，龜裂失效是熱疲勞的典型特征，服役工況下不存在交變的機械作用力，僅僅是溫度應力的作用。雖然正常運行中煙氣溫度波動幅度不大，但比較頻繁的，并且是隨機的，其介質(zhì)溫度波動的幅度一般30-50℃左右;開停工次數(shù)雖然有限，但幅度很大，從常溫持續(xù)變化到工作溫度，在長度方向上將引起管道的軸向位移反復變化.由于不銹鋼法蘭處外保溫較差，受環(huán)境因素和操作溫度波動的影響，客觀上存在熱疲勞產(chǎn)生的條件。另外在裝置停工時和煙汽輪機檢修時，煙氣管線溫度會下降，煙氣有可能冷凝出液態(tài)相附于內(nèi)表面，因而存在腐蝕介質(zhì)，裂紋也有可能與腐蝕因素有關。

    金相及析出物分析

    金相分析的主要目的是要檢查裂紋的形貌特征，分析裂紋的類型，并檢查材料本身組織變化的情況，確定裂紋斷裂的荃本情況，因此，選取裂紋中心部位和裂尖部分進行金相分析。

    圖3.4為不銹鋼法蘭龜裂裂紋金相.圖(.沖)為龜裂中心50倍放大的表面形貌金相照片，可以看出裂紋呈枝狀擴展，裂紋變得很寬，而裂紋尖端較尖銳，裂紋內(nèi)部包含有大量的夾雜物，估計為氧化物所致.圖3.4(cXd)(eXf)是龜裂裂紋尖端處金相分析照片，裂紋尖端較尖銳，裂紋基本上呈穿晶擴展。從金相圖中可以看出，裂紋的表面即斷口存在一些附著物，估計為腐蝕產(chǎn)物，另外材料組織發(fā)生了變化，有顆粒狀析出相成分。

    從金相分析結(jié)果可以初步得出裂紋開裂的總體情況:不銹鋼法蘭內(nèi)壁的裂紋呈龜裂形式擴展，裂紋寬大，裂紋呈穿晶開裂形態(tài)并以穿晶形式擴展。材料基體組織中有二次相析出。根據(jù)這些二次相的形態(tài)分析，這些二次相應該是a相和其它金屬間化合物以及少量碳化物的混合物。

    綜合分析材料的金相組織，裂紋呈龜裂狀，是典型的熱疲勞特征，又存在交變熱應力，因而可以初步斷定失效為熱疲勞斷裂。需要對斷口進行掃描電鏡分析，查找疲勞輝紋和輪胎壓痕等疲勞斷口特征，還有對斷口附著物進行能譜分析，尋求直接的證據(jù)。

    裂紋斷口分析