事故分析资料.pptx

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1、Monday, July 25, 2022锅炉主要设备用钢及事故分析 锅炉管道用钢及事故分析 对锅炉管道用钢的要求 足够高的蠕变极限、持久强度、良好的持久塑性 蒸汽管道 高的抗氧化性能和耐腐蚀性 0.1mm/a 足够的杂质稳定性 良好的工艺性能，尤其是焊接性能好 选择锅炉管道用钢的主要依据是工作温度锅炉管道用钢第1页/共58页Monday, July 25, 2022选择锅炉管道用钢，其主要依据是其工作温度。选择锅炉管道用钢，其主要依据是其工作温度。进进行强度计算时，必须确定在工作温度下的许用应力行强度计算时，必须确定在工作温度下的许用应力。根据根据JB2194-77JB2194-77的规定，

2、的规定，对锅炉所用的低碳钢、低锰对锅炉所用的低碳钢、低锰碳钢及低碳锰钒钢在碳钢及低碳锰钒钢在380380以下，其他低合金耐热钢以下，其他低合金耐热钢在在420420以下，以下，许用应力许用应力按下式计算：按下式计算：在在380380或或420 420 以上除按上式计算外，还需按持久强度以上除按上式计算外，还需按持久强度计算许用应力计算许用应力：nT105=nTsnTb= = 或 =第2页/共58页Monday, July 25, 2022 这几年我国火电厂已向大型机组方向发展，对锅炉受热面管道用的材料性能要求更高。 目前这些高参数大机组锅炉受热面管道均采用含铬量较高的耐热钢来制造，最常用的9C

3、r1Mo型马氏体型耐热钢。如：30万以上大机组上用的美国T9和P9钢、日本的STBA26和STPA26钢、德国的X12CrMo91钢以及瑞典的H17钢等。 为了进一步提高钢的热强性，又添加了2Mo的9Cr2Mo钢，即日本的HCM9M钢。这类钢目前主要用于制造亚临界、超临界锅炉壁温625的高温过热器、壁温650的高温再热器管道以及壁温600的高温集箱和蒸汽管道，也可用于核电设备的热交换器。最新进展第3页/共58页Monday, July 25, 2022 我国：10Cr9Mo1VNb钢；引进：美国的T91和P91，日本的火STBA28、火STPA28，俄罗斯的10X9M-III钢，法国的TUZ1

4、0CDVNbO9.01钢等。 过热器管子壁温超过650，蒸汽管道壁温超过600后需要使用奥氏体耐热钢，奥氏体耐热钢具有较高的高温强度和耐腐蚀性能，最高使用温度可达到700左右。目前应用的有0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、1Cr19Ni9、0Cr18Ni9Ti和1Cr18Ni9Ti等钢种。第4页/共58页Monday, July 25, 2022锅炉受热面管子常见事故分析 长时超温爆管长期过热爆管、一般性蠕变损坏 长期超温组织结构变化蠕变速度，持久强度使用寿命不足，提前爆破损坏 粗糙脆性断口，管壁减薄不多，管子胀粗不很显著，爆破口附近有较厚的氧化铁层 断口显微组织无相变，但有碳化物球化、碳化

5、物析出并长大甚至石墨化 第5页/共58页Monday, July 25, 202220钢过热器管长时超温爆管的宏观形貌 20钢过热器管长时超温爆管的微观组织 第6页/共58页Monday, July 25, 2022短时超温爆管短时超温爆管短时过热爆管、加速蠕变爆管短时过热爆管、加速蠕变爆管 管壁温度短时间内突然，达到Ac1以上b急剧介质应力使向火侧首先塑性变形管径胀粗、管壁减薄剪切断裂、爆破 爆破口有相变 爆破口胀粗较明显，管壁减薄很多，爆破口呈尖锐的喇叭形，边缘锋利韧性断裂20钢水冷壁管短时超温爆管的宏观及微观组织 第7页/共58页Monday, July 25, 2022 材质不良引起的

6、爆管 爆破爆破 火电站锅炉的过热器、省煤器、水冷壁、再热器火电站锅炉的过热器、省煤器、水冷壁、再热器管的管的爆管爆管是影响发电机组安全经济运行的主要因素是影响发电机组安全经济运行的主要因素, ,我国的锅炉四管爆管占发电机组非计划停机的我国的锅炉四管爆管占发电机组非计划停机的35%35%40%40%。第8页/共58页Monday, July 25, 2022锅炉汽包及其它部件用钢 锅炉汽包的工作条件及对材料的要求 汽包用钢 过去生产的中、低压锅炉汽包均用过去生产的中、低压锅炉汽包均用20g20g或或22g22g钢板来制造。钢板来制造。现在已逐步地采用现在已逐步地采用12Mng12Mng、16Mn

7、g16Mng、l5Mnv8l5Mnv8等普低钢板等普低钢板。16Mng16Mng钢是结合我国资源生产的屈服极限为钢是结合我国资源生产的屈服极限为350MPa350MPa级的普通级的普通低合金钢，是我国应用得最早、最广泛的普通低合金钢种低合金钢，是我国应用得最早、最广泛的普通低合金钢种之一。之一。推荐应用的范围为推荐应用的范围为4040450450。16Mng16Mng钢具有良好钢具有良好的综合机械性能、焊接性能以及低温冲击韧性；但是缺口的综合机械性能、焊接性能以及低温冲击韧性；但是缺口敏感性比碳钢大。敏感性比碳钢大。15MnVg15MnVg钢强度比钢强度比16Mng16Mng钢高，也具有良好的

8、综合机械性能及钢高，也具有良好的综合机械性能及焊接性能。焊接性能。用于制造中、高压锅炉汽包。用于制造中、高压锅炉汽包。15MnVg15MnVg钢板也有钢板也有较大的缺口敏感性。较大的缺口敏感性。第9页/共58页Monday, July 25, 2022 14MnMoVg钢是屈服极限为500MPa级的普通低合金钢。特别适合生产厚度为60mm以上的厚钢板，以满足制造高压锅炉汽包的需要。 14MnMoVBReg钢是500MPa级的多元低碳贝氏体钢，屈服极限比碳钢高一倍，有良好的综合机械性能。强度更高。 18MnMoNbg钢也是500MPa级的低合金钢，不仅有较高的屈服极限，而且耐热性能也较高。 14

9、CrMn MoVBg钢的屈服极限很高，s650一700MPa。不仅强度高，塑性、韧性也较好，焊接性能也好，并且能耐湿度较大地区的大气腐蚀。第10页/共58页Monday, July 25, 2022 吹灰器工作特点及用钢 工作时间短、温度高抗氧化、高温强度好 布置在不同部位的吹灰器工作温度不同材料不同：A耐热钢、高铬不锈钢、低合金耐热钢、碳钢、耐热铸铁等 锅炉固定零件用钢 管子夹马、定位板、吊架、支座等抗氧化腐蚀、高温强度好 第11页/共58页Monday, July 25, 2022汽轮机主要零部件用钢及事故分析 汽轮机叶片用钢及事故分析汽轮机叶片的工作条件及对材料 的要求 运动着的蒸汽介质

10、中工作 汽轮机转子转动周期性激振力（扰动力）叶片振动叶片断裂事故 周期性激振力（高频激振力、低频激振力）要求：良好的常温、高温机械性能；良好的抗蚀性、减振性，一定的耐磨性、良好的工艺性能 第12页/共58页Monday, July 25, 2022第一级的动叶与静叶所处的温度最高，接近于进口的蒸汽温度；随后逐级降低，至末级则接近100或更低一些。叶片是在运动着的蒸汽介质中工作的，而各级的蒸汽状态是不一样的。在大多数级中，叶片是在过热蒸汽中工作，而末级叶片是在湿蒸汽中工作。通流部分的不同区段，蒸汽中所含的盐类、氧和凝结水滴的量是不同的。 汽轮机叶片材料 铬不锈钢 强化型铬不锈钢 第13页/共58

11、页Monday, July 25, 2022 制造气轮机叶片的材料，主要是含铬13%的铬不锈钢及含铬约12%并加入少量钨、钼、钒、铌等合金元素以提高材料热强性的强化型铬不锈钢。 蒸汽温度超过600C时，一般采用奥氏体耐热钢来作叶片，燃气轮机叶片是用铁基或镍基的耐热合金来制造。 国外对于负荷很大的末级叶片，已开始使用比重小的铝合金或钛合金。第14页/共58页Monday, July 25, 2022 汽轮机叶片事故分析 按叶片断裂的性质，叶片断裂分为长期疲劳损坏 电厂叶片事故中最常见短期疲劳损坏接触疲劳损坏 应力腐蚀损坏拉应力和腐蚀介质共同作用腐蚀疲劳损坏腐蚀介质、交变应力第15页/共58页Mo

12、nday, July 25, 2022叶片的宏观断口呈海滩状,这是典型的疲劳断口。叶片断裂处无塑性变形,裂纹仅朝一个方向发展,不分枝,并为穿晶走向,无明显水蚀、点蚀坑和显夹杂物。第16页/共58页Monday, July 25, 2022应力腐蚀疲劳断口（叶片）第17页/共58页Monday, July 25, 2022汽轮机在工作过程中，动叶承受着最大的静应力、汽轮机在工作过程中，动叶承受着最大的静应力、动应力及交变应力。动应力及交变应力。叶片愈长叶片愈长, ,转子的直径与转速愈转子的直径与转速愈大，在叶片上由离心力所产生的拉应力便愈大。当大，在叶片上由离心力所产生的拉应力便愈大。当有围带或

13、拉筋时有围带或拉筋时, ,还要考虑由它们产生的离心力对叶还要考虑由它们产生的离心力对叶片的影响片的影响第18页/共58页Monday, July 25, 2022汽轮机转子用钢及事故分析 汽轮机转子是主轴和叶轮的组合部件，汽轮机转子是主轴和叶轮的组合部件，转子是汽轮机设备的心脏。随着高温高转子是汽轮机设备的心脏。随着高温高压大容量锅炉汽轮机机组的发展，汽轮压大容量锅炉汽轮机机组的发展，汽轮机转子的机转子的重量和尺寸也愈来愈大重量和尺寸也愈来愈大。第19页/共58页Monday, July 25, 2022第20页/共58页Monday, July 25, 2022 转子的工作条件及对材料性能的

14、要求 化学成分：S%0.035（酸性平炉钢）或0.030（碱性平炉钢），Cu%0.25，Mo 综合机械性能好 抗氧化、抗蒸汽腐蚀 无白点、内裂、缩孔、大块非金属夹杂或密集性细小夹杂物等缺陷 良好的淬透性、焊接性能等 汽轮机转子用钢按强度级别选用 第21页/共58页Monday, July 25, 2022 只有制作焊接转子时，为了保证焊接性能才适当降低含碳量(例如选用17CrMo1V钢)。汽轮机转子用钢介绍n汽轮机组功率不同，转子的制造方法也不同，汽轮机组功率不同，转子的制造方法也不同，小功率小功率机组主轴与叶轮分开制造，而后用热套法整装成转子机组主轴与叶轮分开制造，而后用热套法整装成转子；中

15、等功率机组，转子采用一部分叶轮与主轴锻成一个整中等功率机组，转子采用一部分叶轮与主轴锻成一个整体（一般是高压段），另一部分叶轮采用热套法整装；体（一般是高压段），另一部分叶轮采用热套法整装；大功率机组，高压转子为整体锻造，大功率机组，高压转子为整体锻造，而低压转子是焊接而低压转子是焊接而成的。而成的。第22页/共58页Monday, July 25, 2022思考：支撑汽轮机思考：支撑汽轮机转子的轴承可否用转子的轴承可否用滚动轴承钢？为什滚动轴承钢？为什么？么？第23页/共58页Monday, July 25, 2022n35CrMo35CrMo钢用作钢用作480480以下的汽轮机的主轴有较好

16、以下的汽轮机的主轴有较好的工艺性能和较高的热强性，长时期使用组织也的工艺性能和较高的热强性，长时期使用组织也比较稳定。若工作温度超过比较稳定。若工作温度超过480480时热强性就有时热强性就有明显降低。明显降低。n17CrMo1V17CrMo1V钢用于工作温度钢用于工作温度520520以下的汽轮机、以下的汽轮机、燃气轮机和压气机的焊接转子。对燃气轮机和压气机的焊接转子。对17CrMo1V17CrMo1V钢焊钢焊接时，必须严格控制预热温度，焊后应立即进行接时，必须严格控制预热温度，焊后应立即进行高温回火。高温回火。n25Cr2Mo1V25Cr2Mo1V钢中铬和钼的含量均较多，有较好的钢中铬和钼的

17、含量均较多，有较好的制造工艺性能和热强性，可用来制造工作温度制造工艺性能和热强性，可用来制造工作温度540540以下的汽轮机整锻转子和叶轮。以下的汽轮机整锻转子和叶轮。第24页/共58页Monday, July 25, 2022珠光体热强钢的热处理珠光体热强钢的热处理 低碳珠光体耐热钢：锅炉管子用钢：正火+高温回火 由于这类钢中含有Cr、Mo、V 等合金元素，因此显著提高了钢的淬透性，并强烈地推迟珠光体区的转变，使得这类钢在正火时可以获得大量的贝氏体组织 正火的温度通常选择得较高，即980-1020，以使碳化物完全溶解并均匀分布 中碳珠光体耐热钢：紧固件及汽轮机转子用钢：淬火+高温回火 第25

18、页/共58页Monday, July 25, 2022经淬火、回火后使用，得到回火马氏体或回火经淬火、回火后使用，得到回火马氏体或回火索氏体索氏体 主要元素是主要元素是CrCr、MoMo、SiSi等。等。 Cr13 + W Cr13 + W、 Mo(Mo(强化基体的合金元素）强化基体的合金元素） + V+ V、TiTi、Nb(Nb(强碳化物形成元素）强碳化物形成元素）4Cr9Si2 4Cr10SiMo 1Cr13 1Cr11MoV4Cr9Si2 4Cr10SiMo 1Cr13 1Cr11MoV马氏体型马氏体型热强钢热强钢 含Cr：713，发展最早 第26页/共58页Monday, July 2

19、5, 2022 汽轮机转子事故分析叶轮及主轴（转子）的变形与开裂 主轴（转子）的变形直轴：局部加热法、松弛法 主轴（转子）的断裂 结构不良、腐蚀介质影响、材质不良、运行不当 叶轮的变形与开裂键槽加工质量差，应力高度集中；材料综合机械性能差，强度偏高、塑性、韧性偏低，脆性大；机组停机保养不善、介质腐蚀性较大，造成应力腐蚀 第27页/共58页Monday, July 25, 2022汽轮机静子用钢及事故分析汽缸、隔板、蒸汽室 静子的工作条件及对材料性能的要求 高温、高压或一定的温差、压力差作用下长期工作足够高的室温机械性能、较好的热强性，抗氧化组织稳定，抗热疲劳，良好的铸造性能和焊接性能 静子零部

20、件用钢 汽缸的变形和开裂 变形：水平结合面变形漏气；汽缸周围变形汽轮机中心变化 开裂 结构、材质、工艺、稳定、应力状态等引起 补救：挖除补焊 第28页/共58页Monday, July 25, 2022 螺栓用钢及断裂事故分析 螺栓的工作条件及对材料性能的要求 螺栓的可靠性应汽轮机按计划进行大修的两次停机之间的时间 要求较高的抗松弛性能； 足够的强度和韧性； 小的缺口敏感性； 良好的耐腐蚀性能， 小的热脆性倾向； 不发生螺母“咬死”现象 螺母硬度螺栓 我国电厂使用在高温下工作的紧固件，设计寿命通常我国电厂使用在高温下工作的紧固件，设计寿命通常规定为规定为20000h.20000h.第29页/共

21、58页Monday, July 25, 2022第30页/共58页Monday, July 25, 2022螺栓用钢中碳钢，中、低碳合金钢 工作温度T400的螺栓35、45； T430的螺栓35SiMn； T480的螺栓和T510的螺母35CrMo; T510的螺栓25Cr2MoV； T540的螺栓25Cr2Mo1V; T560580的螺栓20Cr1Mo1VnbTiB、20Cr1Mo1VtiB； T560590的螺栓2Cr12WmoNbVB马氏体耐热钢 第31页/共58页Monday, July 25, 2022螺栓的断口分析螺栓的断口分析 主因：材质不良、螺栓结构不合理、加工和安装工艺不当、

22、运行条件差、缺陷脆性断裂疲劳断裂 其他断裂 热紧时加热不均裂纹断裂断口呈粗晶型脆性断口，有放射状条纹 螺栓初紧力过大韧性断裂纤维状断口 防止：控制硬度和金相组织；改进螺栓结构；提高螺栓加工精度和表面质量；改进安装检修工艺等 恢复性热处理第32页/共58页Monday, July 25, 2022材料发生球化后的材料发生球化后的恢复处理恢复处理: :例：例：16Mo16Mo钢的钢的2452452626蒸汽管道在蒸汽管道在9.8Mpa9.8Mpa，510510条件下运行约条件下运行约8 810104 4h h后，珠光体球化，碳化物聚集后，珠光体球化，碳化物聚集在晶界上，在晶界上，67%Mo67%M

23、o进入碳化相中，机械性能恶化。进入碳化相中，机械性能恶化。处理处理: :加热至加热至920920，停留，停留1h1h，在炉中打开炉门冷却，在炉中打开炉门冷却80-90/h80-90/h。 第33页/共58页Monday, July 25, 2022初紧应力过大反而会降低螺栓的使用寿命初紧应力过大反而会降低螺栓的使用寿命采用采用中间再中间再紧紧螺栓延长工作时间，但再紧次数有限螺栓延长工作时间，但再紧次数有限第34页/共58页Monday, July 25, 2022 耐磨件及磨损失效分析 第35页/共58页Monday, July 25, 2022 提高材料耐磨性的措施 提高材料硬度以提高零件表

24、面抗变形和断裂的能力 改善两接触表面的接触状态以减小摩擦 易磨损件的磨损失效分析及对材料性能的要求 磨煤机耐磨件材质 耐磨管道材质 耐磨耐火材料除选用硬度大、耐磨性好的骨料外,还应注意结合剂的选择,提高材料的结合强度。 材料的抗折性能,对其耐磨性的影响极大。可以说,抗折强度高,耐磨性好。第36页/共58页Monday, July 25, 2022n煤粉制备机械中的零部件及输煤出灰管道的磨损煤粉制备机械中的零部件及输煤出灰管道的磨损主要是属于主要是属于磨料磨损磨料磨损。n煤粒之所以会磨损冲击板是因为煤中含有硬度很煤粒之所以会磨损冲击板是因为煤中含有硬度很高的高的SiO2SiO2（俗称（俗称石英石

25、英）和）和Al2O3Al2O3（俗称（俗称刚玉刚玉），这），这些硬质点不断地对冲击板进行着些硬质点不断地对冲击板进行着“显微切削显微切削”，致使冲击板就被不断地磨损损耗了。致使冲击板就被不断地磨损损耗了。n进口边因受煤粒直接撞击冲刷，首当其中损坏严进口边因受煤粒直接撞击冲刷，首当其中损坏严重。煤粒冲刷到板面后，就沿板面向出口处滑动，重。煤粒冲刷到板面后，就沿板面向出口处滑动，由于气流运动以及煤粒中硬质点的浓度分布和冲由于气流运动以及煤粒中硬质点的浓度分布和冲击板本身材质等因素会造成局部受磨损严重，形击板本身材质等因素会造成局部受磨损严重，形成沟槽或局部损坏。成沟槽或局部损坏。第37页/共58页

26、Monday, July 25, 20221球磨机中的耐磨件 磨球 球磨机中的磨球，常用的是ZQCr2。含C约为2.5，含Cr约为2的白口铸铁球，硬度高，耐磨性比较好，价格低廉。也有选用中铬甚至高铬白口铸铁球的；还有采用锻钢球的。 衬板 衬板的材质必须要与磨球匹配。2. 目前新建的30万或60万的大机组，一般都选用中速磨作煤粉制备的机械。中速磨除采用磨辊或磨环，也可用中空大磨球，磨球常用ZG75Cr2Mo制造。 国内外还普遍使用堆焊或铸造的方法做成双金属复合材料的磨辊。磨煤机耐磨件材质介绍第38页/共58页Monday, July 25, 20223风扇磨中的耐磨件 风扇式磨煤机，属于高速转动

27、的具有粉碎、干燥和输送煤粉等功能的制粉机械，简称风扇磨。 风扇磨的易磨损件受到高速运动的煤粒的撞击和冲刷，而煤中难免会混有铁块、石块、木块，所以材质要有较高的韧性。 目前不少电厂仍应用高锰钢来制造风扇磨的耐磨件；但冲击板的磨损仍主要是磨料磨损，为了提高抗磨能力，延长耐磨器件的使用寿命，有些已改用低合金耐磨钢。第39页/共58页Monday, July 25, 2022 国内电厂的燃煤灰分高、除尘器效率低，风机的叶片磨损较严重。叶片磨损后，风机的效率降低、出力下降、产生振动，严重时甚至造成叶片断裂、主轴弯曲，严重影响经济运行和安全生产。可对其进行表面强化 热电厂输煤弯管多用ZG35材料制造,但该

28、材料耐磨性差,使用寿命仅3个月左右, 有些厂家用ZGMn13代替,耐磨性,但弯管结构特殊,内外壁厚不均匀，水韧处理难度大,而铸态下使用时弯管焊接性能很差, 与直管接头的焊接处经常发生断裂铸造不锈钢ZG0Cr13Ni4MoRe第40页/共58页Monday, July 25, 2022 单金属管道 单金属管道是用同一种金属材料，通常是采用铸造成型的；内壁硬化的则是用特殊的热处理工艺对内壁进行淬火处理。 复合管道 输煤及出灰管道受磨损的均是内壁部分；弯头磨损严重的则是弯头外侧的内壁部分。可以在磨损严重的部位，采用抗磨性能较好的材质来做；而其它部分用价廉，塑性和韧性好的碳素钢来制造，做出两种材质的复

29、合管道。耐磨管道材料介绍第41页/共58页Monday, July 25, 2022 目前电厂中应用的复合管道还有陶瓷复合管道、橡胶复合管道和铸石复合管道等耐磨管道。双金属复合管道双金属复合管道是将低铬的是将低铬的KmTBCr2KmTBCr2或高铬的或高铬的KmTBCr15MoKmTBCr15Mo或高铬的或高铬的KmTBCr20MoKmTBCr20Mo或高铬的或高铬的KmTBCr26KmTBCr26这类抗磨白口铸铁采用特定的工艺浇注到特别需要这类抗磨白口铸铁采用特定的工艺浇注到特别需要防磨的碳钢管道内壁中去，制造成的复合材料。防磨的碳钢管道内壁中去，制造成的复合材料。最近，还有采用抗磨性能较好

30、的最近，还有采用抗磨性能较好的ZG45MnZZG45MnZ钢来作耐钢来作耐磨层与普通碳钢复合在一起做成双金属管道的弯头，磨层与普通碳钢复合在一起做成双金属管道的弯头，它既耐磨损，又便于安装，安全可靠性能更佳，使它既耐磨损，又便于安装，安全可靠性能更佳，使用效果很好。用效果很好。第42页/共58页Monday, July 25, 2022案例分析 高温过热器长时过热爆管分析 某电厂1炉高温过热器运行约75000h后爆管,材质为12Cr1MoV,规格为425,位置在北28排下弯头 25第43页/共58页Monday, July 25, 2022微观金相分析微观金相分析 对爆管及北24排下弯头沿横截

31、面取样进行金相分析，经切割、研磨、机械抛光、4%硝酸酒精溶液侵蚀后，用MEF-4金相显微镜观察金相组织。 外圈弯头爆口500 爆管组织为:F+少量P+碳化物，珠光体形态基本消失，仅有少量珠光体的痕迹，参照DL/T773-2001，球化级别评4-5级 第44页/共58页Monday, July 25, 2022高温过热器北数第24排外圈弯头500 组织：为F+碳化物，珠光体形态已完全消失，碳化物主要分布在晶界上 第45页/共58页Monday, July 25, 2022力学性能分析 对高温过热器北数第28排弯头上方直管取样进行拉伸试验，试样尺寸200155，向火面取两根，背火面取四根，试验结果

32、如下： 部位抗拉强度Rm（MPa）延伸率A（%）断面收缩率Z（%）背火面5502458背火面55523.557背火面5652465背火面57527.564.5向火面46525.569.5向火面48027.558第46页/共58页Monday, July 25, 2022 依据标准GB5310-1995，12Cr1MoV钢抗拉强度Rm470-640 MPa，延伸率不小于21%。从表中可以看出，向火面强度位于标准要求下限 爆管原因是由于管子长时过热引起组爆管原因是由于管子长时过热引起组织球化，导致向火面抗拉强度下降，织球化，导致向火面抗拉强度下降，力学性能不足引起爆管。力学性能不足引起爆管。 建议

33、：建议： 安装壁温测点，对高过管子加强监督，严格控安装壁温测点，对高过管子加强监督，严格控制运行及管壁温度。制运行及管壁温度。 下次检修对高过管子扩大取样范围，进行材质下次检修对高过管子扩大取样范围，进行材质鉴定，对管子的过热范围和程度作全面检查鉴定，对管子的过热范围和程度作全面检查 第47页/共58页Monday, July 25, 2022自动主汽门螺栓断裂某热电厂3号机于机组大修时发现自动主汽门螺栓断裂。该螺栓规格为M56370,材质为5Cr2Mo1V(723)，运行温度为535,服役79400 h。 断口观察 螺栓断裂发生的部位在栽丝端第一扣螺纹根部退刀槽处。第48页/共58页Mond

34、ay, July 25, 2022光谱分析 经光谱半定量分析,其结果为:Cr=1520, Mo08, V=0305, Ti微量。 组织观察 在距断口5 mm处取样,用25%硝酸、2%苦味酸酒精溶液浸蚀,组织为回火贝氏体,可看到明显的网状晶界。螺栓加热孔壁氧化裂纹已沿晶界向基体伸展。第49页/共58页Monday, July 25, 2022冲击韧性、硬度和热处理试验 为查明螺栓脆化程度及脆化性质,在距螺栓断口1065 mm处取样做冲击试验;在距螺栓断口70130 mm处取样经恢复性热处理后做冲击试验。试验采用10 mm10mm55mm的标准梅氏试样(每组4个,取平均值)。硬度试验在冲击试样上进

35、行,试验结果如下：第50页/共58页Monday, July 25, 2022分析与结论 厂方提供的螺栓材质为20Cr1Mo1VTiB,经光谱分析认为该螺栓的材质为25Cr2Mo1V(723)。 由断口的形貌、金相组织可见明显的网状晶界，冲击韧性已降至30 J/cm2以下,表明螺栓已严重脆化,螺栓断裂系材料脆化失效所至。 从螺栓中心孔壁的严重氧化情况和组织图可知,螺栓加热时间过长或加热温度偏高，升温、降温方法不当等原因都可加速螺栓的脆化。 已脆化的螺栓经恢复性回火热处理后,韧性明显提高,表明螺栓脆化的本质为第二类回火脆性,而第二类回火脆性是可逆的,可用热处理方法消除。第51页/共58页Mond

36、ay, July 25, 2022建议 与断螺栓同批、同状态(包括同运行时数)的螺栓,在最近一次停机时立即全部换掉,为此须速订购备件(须购柔性螺栓); 在此类螺栓尚未换掉之前,须加强检查监督; 螺栓热装卸时应严格按火力发电厂高温紧固件技术监督细则的规定执行; 脆化失效螺栓,经探伤检查,确认无裂纹,可委托螺栓热处理单位进行恢复性热处理后再用。第52页/共58页 现有形状和尺寸完全相同的白口铸铁、灰铸铁和低碳钢棒料各一根，如何利用最简便的方法将它们迅速区分出来？ 现有形状和尺寸完全相同的四块平衡状态的铁碳合金，它们的含碳量wc分别为0.20%、0.40%、1.2%、3.5%，根据你所学的知识可用哪

37、些方法来区别它们？Monday, July 25, 2022第53页/共58页 结合相图分析：采用20钢制造的主蒸汽管道（允许使用温度450），蒸汽参数为535、10MPa，运行几千小时后发生爆管，其爆管形式是什么？爆破口特征？爆管原因？Monday, July 25, 2022第54页/共58页 为什么锅炉蒸汽管道上的螺栓在工作一段时间后需要重新拧紧？可否直接在初紧时加大拧紧量来代替日后重新拧紧？ 为什么尽管高碳-高铬工具钢（如Cr12、Cr12MoV）含铬量很高，但它不是不锈钢，也不能通过热处理的方法使它变为不锈钢？ Monday, July 25, 2022第55页/共58页 根据Fe-

38、Fe3C相图解释下列现象： 在进行热轧和锻造时，通常将钢材加热到10001250； 钢铆钉一般用低碳钢制作； 绑扎物件一般用铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机吊重物时的钢丝绳分别wc为0.60%、0.65%、0.70%的钢等制成）； 在1100时，wc=0.4%的碳钢能进行锻造,而wc=4.0%的铸铁不能进行锻造； 在室温下，wc=0.8%的碳钢比wc=1.2%的碳钢强度高；wc=1.0%的碳钢比wc=0.5%的碳钢硬度高； 钢适于压力加工成形，而铸铁适于铸造成形。第56页/共58页Monday, July 25, 2022 为改善过共析钢的切削加工性，应采用什么热处理? 钢在淬火后获得的马氏体组织的粗细主要取决于什么? 不锈钢中Ni与Cr配合的主要目的是? 淬火钢为什么要进行回火处理？ 为什么比较重要的大截面的结构零件如重型运输机械和矿上机器的轴类，大型发电机转子等都必须用合金钢制造？ 出现裂纹的汽缸用什么方法补救？第57页/共58页Monday, July 25, 2022感谢您的观看！第58页/共58页