广州珠江电厂燃气联合循环项目高压缸螺栓断裂失效分析

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1、第6期汪龙平：广州珠江4)-燃气联合循环项目高压缸螺栓断裂失效分析·39·A10143及相关行业标准。。的要求，螺栓的材料的断面、由源区向外明显的放射状花样等脆断特征，质量合格。但螺栓的硬度接近标准¨。。要求的上限可判断该区域的扩展是在裂纹尖端高应力和潮湿空值，显微组织中部分区域存在较密集分布的与晶粒气共同作用下造成的应力腐蚀裂纹的扩展。尺度相当的第2相大颗粒，横向取样的晶问腐蚀试3结论样发生了非晶间腐蚀因素造成的小弯曲变形断裂，表明该螺栓在材料质量方面有不理想之处。样品螺栓的断裂是由于电加热器短路放电在螺(2)螺栓断口周围元明显的宏观塑性

2、变形，断栓中心孔孔壁产生凹坑，凹坑处由于热变形应力残口的2个不同颜色区域虽然有较大的转折起伏，但留和螺栓工作应力在结构不连续的凹坑处产生应力各部分是基本平整的，因此螺栓的断裂为脆性断裂。集中而成为局部高应力区，加之凹坑处基体放电过(3)断口的源区凹坑和中心孔壁的另一个凹坑程中结合了周围的杂质，成为应力腐蚀的裂纹源，之均为圆形凹坑，坑内和边缘不光滑，在坑周围的中心后在裂纹尖端的高应力和蒸汽等介质共同作用下，孔壁上有以坑为中心的放射状印记和进溅痕迹。以应力腐蚀裂纹不断扩展，最后在裂纹扩展到一定程上现象表明，坑是经历局部瞬时高温熔化进溅后形度时失

3、稳而快速断裂。成的。通过分析试验结果可判断，凹坑是在螺栓加参考文献：热过程中电加热器与螺栓中心孔壁发生短路后，局部放电熔化进溅后形成的。凹坑放电过程中，局部[1]梁昌乾，陈吉刚，李砥流，等．高温紧固螺栓的剩余寿命瞬时高温可导致凹坑附近螺栓基体金属残留较大的评估[J]．热力发电，2004(3)：61—63．热变形应力，同时造成中C,~fL壁上和电热器中的一[2]江国栋，洪茂林．汽缸M120高温螺栓失效机理的研究些元素结合于凹坑处的基体金属。能谱分析发现，[J]．热加工工艺，2005(12)：69—70．断口凹坑表面有s元素，而718镍基合金对

4、s，Pb等[3]ASTMA1014／A1014M-2010，高温工作用沉淀硬化螺栓元素较为敏感，s，Pb等元素与基体结合后会导致材材料的(UNSN07718)规格[S]．料变脆。因此，凹坑处残留的热变形应力和螺栓工[4]钢铁及合金化学分析方法标准汇编[M]．3版．北京：中作应力在结构不连续的凹坑处的应力集中，加上放国标准出版社，2012．电产生的螺栓孔壁上或加热器上的s等有害元素与[5]GB／T228-2002，金属材料室温拉伸试验方法[S]．坑底基体的结合，使凹坑处首先产生应力腐蚀裂纹。[6]GB／T4338-2006，金属材料高温拉伸试

5、验[s]．由于S等外界有害元素渗入的作用，凹坑附近的裂[7]GB／T229-2007，金属夏比缺口冲击试验方法[S]．纹是沿晶的。[8]GB／T2039-2012，金属拉伸蠕变及持久试验方法[s]．(4)由于正常情况下汽轮机相关部件难免有少[9]DL／T439—2oo6，火力发电厂高温紧固件技术导则[s]．量或微量蒸汽漏出，因此，断裂螺栓所在的环境有蒸[10]火力发电厂金属材料手册编委会．火力发电厂金属材汽存在。在大的拉应力和蒸汽等特定环境下，金属料手册[M]．北京：中国电力出版社，2001．会发生无明显塑性变形、断裂面有明显腐蚀、断裂迟(

6、本文责编：白银雷)滞等特征的应力腐蚀开裂。断裂螺栓褐色扩展区的颜色明显深于螺栓外表面和中心孔表面，表明该区作者简介：域发生了明显重于螺栓表面的腐蚀，该区域存在的汪龙平(1981一)，男，广东广州人，工程师，工学硕士，由氧化程度不同而形成的贝壳纹花样也表明，该区从事电厂金属技术监督方面的工作(E-mail：wlp19811108@域扩展过程中裂纹扩展速率有所波动，加上较平齐sina．ca)o<>●<>●<>●0●0●0●0●<>●<>●夺●0●<>●<>●<>●<>●<>●<>●0●<>●<>●0●0●0●<>●0●0●<>●<>●<>●<>

7、●<>●<>●<>●<>●<>●<>●<>●<>●<>●<>●<>●0●o●<>●0●o●广告索引华电郑州机械设计研究院有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯(封面)华电环保系统工程有限公司(跨版)⋯⋯⋯⋯(前插4，5)华电分布式能源工程技术有限公司(跨版)⋯⋯⋯(封二)华电水务工程有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(前插6，7)华电技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(封三)沁阳市东利银建实业有限公司(跨版)⋯⋯⋯(前插8，9)燃煤电厂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(封底)太阳能热发电站运行操作培训班⋯⋯⋯⋯⋯⋯(前插10)华电分布式能源工程技术有限公司(

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