关于厚壁管道测温插座的裂纹分析

精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创1/10关于厚壁管道测温插座的裂纹分析笔者就下述2个事例阐述了火电机组厚壁管道的热电偶温度插座产生焊接裂纹的情况，并以图片形式清晰地展示了管座在运行过程中产生裂纹的危害性。事例1某电厂新建工程4X600MW机组中，主蒸汽管道的测温热电偶插座在水压过程中，6个热电偶管座有5个发生了泄漏，在随后的挖补过程中，发现管座焊缝内有裂纹，个别管座的裂纹已经从焊缝延伸到管道母材上。主蒸汽管道的材质是SA335P91。规格为6508MMX80MM，热电偶插座的材质精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创2/10是SA336F91角焊缝的焊材是E9015一B9。图1是整体管座图，图2是裂纹形态图。图1整体管座图图2裂纹形态图事例2该工程中的主给水管道上15个热电偶管座有114“在试运行过程中也发生了泄漏，其坡口设计形式同主蒸汽管道的测温管座。主给水管道材质是WB36，规格是6508MMX50MLT1热电偶管座的材质是1CRL8NI9TI，焊材为A302焊条。裂纹从管座根部裂透至焊缝表面。焊缝中的裂纹如图3精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创3/10所示。焊缝中的裂纹图3焊缝中的裂纹收稿日期20061227；修回日期200706181原因分析该电厂主蒸汽管道与主给水管道的测温热电偶插座焊缝均发生了泄漏，在随后打磨中发现管座角焊缝均有裂纹产生，但主蒸汽管道与主给水管道的管座产生裂纹的原因，既有共性，又有其自身特点。焊后热处理不及时精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创4/10经调查这2种管道生产厂家在焊制热电偶管座时，也进行了预热，但在焊后没有及时进行热处理，放置了一段时间后才将所有这种管段统一进炉热处理。因而未及时进行消氢处理。是产生裂纹的外在因素。坡口形式设计不合理焊缝坡口形式如图4所示。从焊缝的坡口形式来看，热电偶插座与管道根部的间隙只有3INM，而钝边厚度有6MM，焊条电弧焊是根本无法焊透的，这样为产生根部裂纹创造了条精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创5/10件；管道壁厚大，热电偶插座的凹坑深，焊条电弧焊操作难度大，焊缝层间清渣难度大，容易产生夹渣与气孔，这也为裂纹的产生与扩展创造了条件。图4焊缝坡口形式从挖开有裂纹的管座焊缝来看，焊缝根部均存在着未焊透。大部分管座焊缝都有层间夹渣和气孔。可以说坡口形式的不合理。易造成焊缝未焊透、层间夹渣与气孔等焊接缺陷，使之成为产生裂纹的内在因素。精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创6/1076焊工之友焊接技术第36卷第4期2007年8月拘束应力大热电偶插座的焊缝是封闭环形焊缝，由于管壁较厚，结构刚性大，封闭环形焊缝是在较大拘束下焊接的，内应力很大，存在着3种应力，一是环形焊缝的切向应力，一是环形焊缝的径向应力，还有一个就是厚度方向的应力。尤其是在焊缝的根部，这3种应力的叠加值最大，为拉应力。这就是裂纹先在焊缝根部产生，逐渐才扩展延伸到焊缝表面的原因。精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创7/10对于主蒸汽P91管道，焊缝熔池金属如在温度较低的情况下冷却时，会产生淬火马氏体，而淬火马氏体在随后的热处理过程中转变成回火马氏体时，相变体积将会缩小，产生拉应力，这种相变应力与结构所产生的应力相叠加，往往会超过材料的屈服强度，甚至超过强度极限，导致焊缝开裂。当不预热或预热温度低于200OC时，厚壁P91钢管焊接在大拘束应力下，产生裂纹的几率可以说是10O。异种钢焊接接头残余应力大精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创8/10主给水管道的热电偶插座使用的是不锈钢焊材，由于奥氏体不锈钢的线膨胀系数比低合金钢的大50，由于2种钢线膨胀系数的差异很大，焊后会在焊接接头内产生较大的残余应力，这种应力即使通过以后的热处理也难以消除。机组的起停，管壁循环温度的变化，焊缝与母材会产生很大的热膨胀内应力。另外，A302焊材与WB36母材的熔合凝固过渡层组织是马氏体，由于碳的迁移和扩散会在WB36侧形成脱碳层，在奥氏体焊缝侧形成增碳层，也会增大焊接接精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创9/10头的裂纹倾向。这种异种钢的焊接接头即使焊接工艺执行得很好，但机组经过几年的运行，也会产生裂纹。2解决方案设计结构既要保证使用功能性及安全性，又要考虑安装方便，质量可靠，可以将热电偶插座焊接形