?、俸缚p中的裂紋
由圖2可知,有的裂紋隱藏在焊縫內(nèi)部,沿著柱狀晶界擴(kuò)展,具有晶間斷裂性質(zhì)。由圖3可知,有的裂紋處于焊縫內(nèi)部柱狀晶交匯處。由掃描電鏡圖,在結(jié)晶裂紋宏觀斷口可見到紅色的高溫氧化色彩,試樣斷面可見柱狀晶的痕跡。根據(jù)這些裂紋的形態(tài)和所處部位,我們可以判斷這些裂紋為結(jié)晶裂紋。造成結(jié)晶裂紋的原因?yàn)楹附尤鄢刂械牡腿埸c(diǎn)共晶在焊縫凝固過程中偏析于柱狀晶之間或柱狀晶對(duì)接的中部,導(dǎo)致不能承受焊接拉應(yīng)力而開裂。
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?、诤缚p表面的裂口
焊縫表面的裂口形態(tài)與結(jié)晶裂紋有明顯差別,裂口處在焊縫表面,外寬內(nèi)尖,較為平直,而且大多為穿晶斷裂。由圖5可知,裂口微觀斷口形態(tài)為泥狀花樣,這是腐蝕產(chǎn)物的特征。焊縫表面的裂口的形態(tài)及特征與文獻(xiàn)[1]描述的應(yīng)力腐蝕裂紋特征吻合,說明這些裂口為應(yīng)力腐蝕裂紋??梢源_定,焊縫存在2種類型的缺陷:一是焊接過程產(chǎn)生的結(jié)晶裂紋,二是一分加熱器工作過程中產(chǎn)生的應(yīng)力腐蝕裂紋。
4 泄漏原因的分析
如果結(jié)晶裂紋一開始就是穿透的,那么一分加熱器剛使用時(shí)就會(huì)出現(xiàn)泄漏。實(shí)際上,一分加熱器正常工作了一段時(shí)間,已有的結(jié)晶裂紋并未引起泄漏,這說明焊縫中的結(jié)晶裂紋都是埋藏裂紋。由于一分加熱器工作期間壓力相對(duì)比較平穩(wěn),不是交變載荷,不存在疲勞斷裂的可能性,因此只能是由于應(yīng)力腐蝕裂紋逐漸擴(kuò)展后,直至焊縫裂穿,才導(dǎo)致一分加熱器泄漏。由于焊縫中的結(jié)晶裂紋都是埋藏裂紋,并不直接接觸腐蝕介質(zhì),而且有應(yīng)力腐蝕裂紋的焊縫遠(yuǎn)多于有結(jié)晶裂紋的焊縫,這也證明了結(jié)晶裂紋不是造成一分加熱器泄漏的直接原因。
焊縫表面的腐蝕坑往往成為應(yīng)力腐蝕裂紋的起源,大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,鉻鎳不銹鋼的應(yīng)力腐蝕破裂事故占不銹鋼濕態(tài)腐蝕破壞的40%~60%[1]。結(jié)晶裂紋的存在相當(dāng)于焊縫厚度的減薄,有可能加速一分加熱器的泄漏,其不利影響也應(yīng)予以重視。此外,換熱管與管板焊縫熔深小及坡口底部未熔透,使焊縫減薄,也容易造成焊縫裂穿。
5 結(jié)論
?、賾?yīng)力腐蝕裂紋是一分加熱器發(fā)生泄漏的直接原因。
?、诮Y(jié)晶裂紋可能加快一分加熱器的泄漏。
?、蹞Q熱管與管板的焊縫大多熔深小及坡口底部未熔透,導(dǎo)致了焊縫減薄,也容易造成焊縫裂穿。