經(jīng)過宏觀分析、裂紋尖端金相分析、斷口表面掃描電鏡分析及能譜分析，得到煙氣管線出口品質(zhì)不銹鋼水管件內(nèi)壁龜裂失效的原因，主要結(jié)論如下:
(1)煙氣管道材料在700℃左右高溫下長期工作，管道出口品質(zhì)不銹鋼水管件產(chǎn)生熱疲勞裂紋失效;
(2)品質(zhì)不銹鋼水管件處存在溫度波動導(dǎo)致的熱交變應(yīng)力，溫度變化主要來源于工作中煙氣溫度的波動及熱沖擊，環(huán)境(大氣)溫度的季節(jié)變化，氣候的影響(如冬天、風(fēng)及雨)，日夜溫差的交變等也是重要的溫差交變因素。另外品質(zhì)不銹鋼水管件部位的外保溫一般都不太嚴(yán)格.容易受環(huán)境的影響。
(3)材料晶內(nèi)和晶界析出了大量α相和碳化物使材料的疲勞強度嚴(yán)重降低.其次，服役工況存在低周波的量度波動也會導(dǎo)致材料疲勞強度的降低.
(4)材料表面產(chǎn)生的腐蝕凹坑是品質(zhì)不銹鋼水管件龜裂失效的裂紋源:開停車時溫度較低煙氣冷凝成酸性介質(zhì)，對材料表面及斷口表面產(chǎn)生腐蝕.腐蝕介質(zhì)對材料貧Cr區(qū)和析出相的腐蝕作用使得材料的抗疲勞強度進(jìn)一步降低，同時產(chǎn)生腐蝕凹坑，在交變的熱應(yīng)力的作用下產(chǎn)生了疲勞裂紋易從這些腐蝕凹坑處萌生。
針對以上的結(jié)論從改進(jìn)措施方面分析，由于在700℃左右AISI300系列的奧氏體不銹鋼很難避免α相和碳化物的析出，因此延長不銹鋼水管件壽命的最佳改進(jìn)方案是改進(jìn)品質(zhì)不銹鋼水管件的保溫措施。同時也應(yīng)采取措施減少煙氣溫度的波動。
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