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1、水泵螺栓断裂原因分析 /、八 1前言 某电厂两台600MW机组循环水泵为上海凯士比泵有限公司生产的PHZ2200-1550 型立式不停机液压全调节可抽芯混流泵。该泵型为上海凯士比泵有限公司首次设计、 制造，在国内600MW机组也为首次应用，运行中叶片可以根据需要连续调节，具有 较明显的经济性，但可靠性太差。两台机组循环水泵分别于2006年8月和11月投 入运行，至今总共已检修8台次，解体发现的问题主要有外筒体螺栓（35CrMoAM30mm x 190mm、填料函螺栓断裂，动调系统关节轴承变形等。 受电厂委托，河南电力试验研究院对循环水泵外筒体断裂螺栓原因进行了试验 分析。 2宏观断口分析 试验

2、用螺栓为外筒体螺栓，3个断裂样品（编号为#1、#2、#3），1个使用未断 螺栓（编号为#4）。3个断裂样品的端口形貌相类似，最终断裂区大于裂纹扩展区， 裂纹扩展区疲劳贝壳纹（又称前沿线）不明显（见图1、2、3）。断裂面起源于螺纹接 触的第1螺纹底部（见图4） 图1 #1样断口形貌图2 #2样断口形貌图3 #3样断口形貌 了图4 #3样断裂位置形貌 3.微观组织分析 在断裂螺栓沿裂纹起源区位置取样做金相，在未断裂螺栓螺杆处取横截面做金 相。金相组织均为魏氏组织（见图 5、6、7、8）。 图5#1样组织形貌500 X图6#2样组织形貌500 X 图7 #3样组织形貌500 X图8 #4样组织形貌5

3、00 X 4.光谱检查情况 使用X-Met3000TX手持式光谱仪对4个螺栓样品进行光谱检验，其结果为: Cr0.90%、MoO.20% 符合GB3077-1999合金结构钢35CrMoA成分要求。 5原因分析 从宏观断口形貌来看，断裂失效形式属于低周疲劳。低周疲劳失效是指螺栓在 运行过成中，受到外界较大应力，或是较大的激振力，导致螺栓经受较低振动次数 即发生断裂的一种疲劳损坏方式。疲劳贝壳纹 （又称前沿线）不明显，在断面上疲劳 扩展区面积往往小于最终断裂的静撕断区。 断裂螺栓与未断裂的螺栓金相组织均为魏氏组织，魏氏组织为非正常组织。魏 氏组织特征为在一个粗大的奥氏体晶粒内会形成许多平行的铁素

4、体针片，在铁素体 针片之间的剩余奥氏体最后转变为珠光体，这种过热组织称为魏氏组织。魏氏组织 不仅晶粒粗大，而且由于大量铁素体针片形成的脆弱面，使金属的韧性急剧下降。 虽说所检验的螺栓金相组织都不正常，性能较差，但也未全部出现断裂；而出 现断裂的螺栓却全部是因所受应力过大造成的。说明螺栓的断裂主要与所受应力过 大有关，材料的组织性能差只起到促进作用，使螺栓过早出现断裂。同时也说明整 个法兰结合面螺栓受力不均匀，局部螺栓受力过大。 6结论及建议 循环泵外筒体螺栓断裂的原因是：局部螺栓受力过大，在材料组织性能较差的 情况下，使用较短的时间出现断裂。 建议：结合检修机会，从结构和运行方式两方面查找引起外筒体螺栓局部受力 过大的原因；提高螺栓的强度等级

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