锅壳式热水锅炉管端裂纹的形态和缺陷部位的金相组织
在锅壳式燃油燃气热水锅炉的内部检验中,发现烟管的高温烟气入口管端产生裂纹,导致烟管泄漏是这种炉型 常见的失效形式。结合锅炉运行工况试图对烟管管端产生裂纹的原因进行分析,并提出一些防范管端产生裂纹的措施。
通过对泄漏锅炉烟管管端裂纹渗透检测,发现常见的管端裂纹形态有:轴向裂纹、径向裂纹、周向裂纹和混合型裂纹。烟管内壁的轴向裂纹长短不一,较短的轴向裂纹距离管端约有几毫米,较长的轴向裂纹延伸至烟管管端;有时能发现烟管端面的径向裂纹已裂至角焊缝表面,形成几毫米长度不等的放射状裂纹;周向裂纹一般是沿角焊缝根部的未熔合区开裂的;混合型裂纹是上述三种裂纹形态的组合,一般是在形成周向裂纹后,再出现轴向和径向裂纹,可以说是周向裂纹的进一步发展。管孔周围一般没有裂纹,少数情况管孔周围能发现放射状裂纹,管孔周围的放射状裂纹有的在管端径向裂纹的延伸方向上。
通过对一些典型性的缺陷部位做金相分析,缺陷附近管板的金相组织为铁素体+珠光体,珠光体组织分布的均匀性较差,但仍属正常组织。有轴向裂纹的烟管管端的金相组织为铁素体十珠光体十魏氏组织,由于焊接过程未按焊接规范严格控制,使得焊缝热影响区的过热区变宽,产生了魏氏组织。另外,金相显微检查看到的裂纹端部较钝,具有疲劳裂纹的特征。