某发电厂高压主汽阀阀杆断裂失效分析

发布时间：2021-01-23 15:57

　　对发生断裂的高压主汽阀阀杆进行了宏观检查、断口分析、金相组织检验和力学性能试验。结果表明:阀杆结构存在缺陷,变截面位置无渗氮层,并且断口位置内外两侧均存在结构突变,此种结构不但造成了应力集中,还缩小了承载面积。阀杆在高温高应力环境下运行,变截面位置无渗氮层保护并且应力集中,导致裂纹在此处产生。主裂纹沿着阀杆最薄弱的45°斜面扩展,最终导致阀杆断裂。 

【文章来源】：热加工工艺. 2020,49(14)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

断裂的阀杆宏观图片和结构图

图2为断口边缘的金相组织图片。图中可见，断口主裂纹较为平直，表面有厚约0.02mm的氧化层，说明裂纹产生时间较长，扩展过程经历了高温氧化过程。基体组织为马氏体，部分碳化物析出在晶界位置，个别位置有聚集长大的趋势。除发生断裂的主裂纹外，在图2(d)～(f）中可见一条二次裂纹，裂纹内部被氧化物填充，裂纹末端尖锐，有较强的扩展性。表面位置未见渗氮层存在。图3为阀杆未断裂位置的金相组织图片。由图中可见，阀杆外表面有厚0.38mm的渗氮层，渗氮层表面有厚约0.058mm的氧化层；中心孔内表面有厚约0.5mm的渗氮层，渗氮层表面有厚约0.12mm的氧化层。图3(c）、（d）中，渗氮层附近的组织为索氏体+网状分布的碳化物。在图3(e）、（f）中，基体组织为马氏体，高倍下隐约可见呈网状分布的碳化物。

图3为阀杆未断裂位置的金相组织图片。由图中可见，阀杆外表面有厚0.38mm的渗氮层，渗氮层表面有厚约0.058mm的氧化层；中心孔内表面有厚约0.5mm的渗氮层，渗氮层表面有厚约0.12mm的氧化层。图3(c）、（d）中，渗氮层附近的组织为索氏体+网状分布的碳化物。在图3(e）、（f）中，基体组织为马氏体，高倍下隐约可见呈网状分布的碳化物。2.3 硬度检验

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2995494