不銹鋼焊件滲漏開裂分析

時間：2013-04-16 14:27:51 來源：作者：

不銹鋼連接盤(法蘭)與不銹鋼圓管由堆焊連接，材質(zhì)均為1Cr18Ni9，圓管內(nèi)介質(zhì)為石油。在使用過程中，法蘭處有滲漏現(xiàn)象，并伴有表面開裂，見圖1所示。裂紋在連接盤上近焊趾處，見圖2所示。

在近裂紋的焊接區(qū)法向取樣，焊接區(qū)未見明顯缺陷。圖3中兩圓弧區(qū)為內(nèi)外堆焊區(qū)；淺色區(qū)域為管體；有枝晶狀區(qū)域為連接盤。焊縫處的基體組織為奧氏體和條狀鐵素體，見圖4所示。

連接盤的基體形貌為奧氏體、鐵素體和碳化物，呈枝晶分布，并伴有沿晶分布的夾雜物以及晶界疏松。在近裂紋的垂直截面上，拋光態(tài)下可見沿晶開裂、沿晶疏松以及晶粒剝落現(xiàn)象，見圖5所示。對各區(qū)域測定維氏硬度，結(jié)果如下：

管件基體為166～170HV0.2；焊接區(qū)為202～206HV0.2；連接盤基體為215～278HV0.2。

由組織形貌可推斷，連接盤由鑄造而成，而其組織及硬度與正常lCrl8Ni9材料相差甚遠，并且鑄造缺陷嚴重，在石油中的含硫介質(zhì)腐蝕作用下易產(chǎn)生晶問腐蝕開裂失效。

圖1 0.33X 圖2 0.14X

圖號：圖1、圖2

說明：失效件形貌，黑線圈處為裂紋，裂紋由焊趾向母材擴展。

圖3 0MI 63X 圖4 0MI 100X

圖號：圖3～圖5

說明：圖3為焊接處低倍組織，兩圓弧為內(nèi)外堆焊層，右側(cè)枝晶旺接盤，呈枝晶狀，左側(cè)淺色為管件。

圖4為焊縫組織，奧氏體和鐵素體。

圖5 0MI 50X

圖5為拋光態(tài)下裂紋附近沿晶腐蝕特征，部分晶粒由于腐蝕而脫落。

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