20g高压 锅炉管压扁开裂原因分析

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1、第32卷第1期四川冶金VoI．32N0．12010年2月SichuanMetallurgyFeb．，201020G高压锅炉管压扁开裂原因分析严，军I山H(攀钢集团成都钢钒有限公司，成都610303)【摘要】20G厚壁高压锅炉管在按标准要求进行压扁检测时出现批量开裂现象，对其断口形貌、化学成分、力学性能、显微组织等进行检测，结果表明开裂是由于热处理工艺不当，铁素体没有完全奥氏体化所致，对此类厚壁高压锅炉管提出了相关切实可行的热处理工艺措施。【关键词】20G高压锅炉管压扁开裂原因分析CRACK】[NGAN

2、ALYSISINFLATTENGTESTFoR2OGHIGHPRESSUREBOILERPⅡ)ESYanJunshan(PangangGroupChengduSteel&VanadiumCo．，Ltd，Chengdu610303，China)[Abstract]Afterflatteningtestwasperformedon20Ghighpressureboilerpipesaccordingtorelevantstandards，crackswerefoundaquantityofpipes．By

3、inspectingfractureshapes，chemicalcompositions，mechanicalpropertiesandmicrostructures，thecauseforcrackingwasrevealedasaninappropriateheattreatmentprocesswhichresuhedinincompleteaustenizationofferrite．Thenanapplicableheattreatmentprocessforthistypeofheavy

4、wallthicknesshighpressureboilerpipesisputforward．[Keywords]20Ghighpressureboilertube，flattening，cracking，causeanalysis1前言2理化检测攀成钢金堂分公司按：管坯一酸洗一冷轧2．1宏观断口检测(拔)一热处理一矫直一检测—探伤—包装工艺流对试样进行宏观检测，如图2所示断口总体分程生产的83，lc14的无缝钢管，按GB5310---95中压布近似直线，且断口平直，呈银灰色，具有强烈的金扁公式H

5、=(1+a)s／(a+S／D)计算后，在液压压属光泽，有明显的结晶颗粒。扁机上进行检测，出现批量试样开裂，如图1所示，下面笔者就其开裂原因进行分析。图2断口宏观形态2．2化学成份检测图1在断裂试样上，取样进行化学成份分析其结果符合标准要求见表1。作者简介：严军山，男，工程师。·48·四川冶金第32卷化学成份符合GB5310—1995中20G高压锅炉屈服强度较高平均为435MPa，延伸率平均仅为无缝管成份要求。20％，低于标准植，屈强比较高为0．91。2．3力学性能检测2．4金相检验按相关规定进行力学性

6、能检测其结果如表2所在断口试样上取纵向金相试样在ⅪP．30型示。显微镜下观察如图3所示。晶粒度7_7．5组织为F+P有明显带状组织，表2力学性能检测结果铁素体与珠光体分布不均匀，铁素体晶粒拉长变形呈非等轴状，且铁素体晶粒内有不规则的白亮小块。查阅相关资料，将原管材按890~C45min空冷工艺重新热处理后，测其各项力学性能指标和显微组织如表3和图4所示。lOOx图3断口处显微组织形态图4正火后显微组织形态第1期SichuanMetallurgy表3力学性能检测结果性指标，由此可见相对粗大、不均匀、不稳

7、定的奥氏体组织转变成的铁素体形核点少，相变后所获得的铁素体晶粒相对粗大，强度塑韧性指标也就差；另外正火时铁素体没有完全奥氏体化导致在轧(拔)工艺过程所产生的晶体缺陷如位错、晶格畸变、滑移等没有消除，从而产生了高残余应力。在进行压扁工晶粒度8—8．5组织F+P铁素体及珠光体分艺检测时，在上下压板的作用下试样受到了径向剪布均匀，铁素体呈等轴状。应力。高残余应力与剪应力相互叠加超过在H=(1+a)s／(a+S／D)时材质塑性变形的应力极限而3分析与讨论开裂。从理化检测结果可知，该批高压锅炉无缝管压4结论与建

8、议扁开裂与材质化学成份无关，而从上述重新热处理后的各项检测指标可知，其开裂原因是由于热处理综合以上分析，该批20G高压锅炉管压扁开裂工艺不当而造成的。是由于热处理工艺不当铁素体没有完全奥氏体化所由断口形貌特征可知此开裂是属于脆性断裂，致。又由显微组织形态铁素体晶粒相对较大且沿轴向被为了有序、合理的生产，避免再出现类似的现拉长变形呈非等轴状不均匀分布等特征可知该样是象，建议：由于正火时温度偏低或保温时间不够，使部分铁素(1)严格坚持按炉送钢体没有完全奥氏体