汽輪機(jī)高壓缸接管焊縫失效分析

張海軍

（國(guó)家電投寧夏能源鋁業(yè)臨河發(fā)電分公司，寧夏 銀川 750409）

熱動(dòng)技術(shù)

汽輪機(jī)高壓缸接管焊縫失效分析

張海軍

（國(guó)家電投寧夏能源鋁業(yè)臨河發(fā)電分公司，寧夏 銀川 750409）

針對(duì)某電廠一起高壓缸接管焊縫發(fā)生的泄漏事故，采用宏觀檢查、金相分析、X射線能譜分析、力學(xué)性能試驗(yàn)、掃描電鏡觀察等分析手段，查明了焊縫失效原因并提出解決和預(yù)防措施。分析結(jié)果表明：由于熱處理工藝不當(dāng)導(dǎo)致焊接處應(yīng)力松弛，該處應(yīng)力集中的粗晶區(qū)域的晶界塑性變形量超過(guò)該部位塑性變形的能力，從而產(chǎn)生再熱裂紋。復(fù)雜的應(yīng)力-應(yīng)變因素影響，加速了焊縫裂紋的擴(kuò)展和開裂，最終導(dǎo)致焊縫泄漏。

高壓缸接管；泄漏；熱處理；再熱裂紋

2016年2月28日某電廠汽輪機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中高壓缸中部出現(xiàn)輕微冒汽現(xiàn)象，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)高壓缸接管焊縫存在明顯裂紋，且從裂紋處漏汽，漏氣量雖不大，但由于工作壓力較高，并且裂紋有擴(kuò)大的趨勢(shì)，因此十分危險(xiǎn)。停機(jī)后進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)裂紋位于焊縫邊緣的熔合區(qū)上，并且已貫穿整個(gè)管壁。焊縫開裂處接管材質(zhì)為SA-335P12，規(guī)格為Φ406.4 mm×30.96 mm，采用的焊條為R307，焊絲牌號(hào)為H13CrMoA，焊后焊件經(jīng)過(guò)整體熱處理。

1 檢測(cè)試驗(yàn)

1.1 宏觀檢查

經(jīng)過(guò)對(duì)一個(gè)母材帶焊縫試樣（環(huán)狀，長(zhǎng)約200 mm）的宏觀檢查發(fā)現(xiàn)，幾乎整個(gè)樣品均存在裂紋，外壁裂紋長(zhǎng)度長(zhǎng)于內(nèi)壁裂紋，外壁裂紋位于焊縫熔合區(qū)，如圖1所示。內(nèi)壁裂紋位于母材處，大部分區(qū)域已經(jīng)裂透，如圖2所示。裂紋斷口經(jīng)切割打開后的宏觀形貌如圖3所示，整個(gè)斷面顏色發(fā)黑覆蓋有一層氧化物，斷面整體較為平整，局部存在臺(tái)階及河流狀花樣，無(wú)明顯塑性變形痕跡，呈脆性開裂特征。……