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讲述不锈钢法兰开裂的原因解析
来源:www.falcj.cn 发布时间:2020年11月07日

法兰厂家给您讲解不锈钢法兰的开裂原因理化分析
首要,对开裂法兰进行了化学成分分析
      分析效果标明,该法兰及焊接材料的化学成分均符合相关规范要求。对该法兰颈部表面面及密封面分别进行布氏硬度检验,其布氏硬度检验值符合JB4728-2000规范要求。
在材料化学成分合格、硬度检测合格、管道设备符合技能要求、耐压试验操作规范的前提下,管道法兰在耐压试验过程中开裂,阐明产生的缺陷与法兰的内部组织结构或其他不知道要素有关。


不锈钢法兰

2 裂纹性质分析
2.1 表面裂纹描画
      将该泄露法兰从管道上切开下来,对其进行全面微观检查,发现法兰表里表存在裂纹,最长为3mm,宽为0.5mm,裂纹及其附近现已产生锈渍;法兰螺栓孔表里表也发现较多裂纹;法兰密封面及其他方位发现多处非金属搀和物,单个非金属搀和物因掉落在法兰密封面表面构成小凹坑,凹坑最大为 2.0mm,最小为 0.8mm,凹坑的边际有肉眼可见的细小裂纹。
      对同厂家、同批次的其他奥氏体不锈钢法兰进行现场微观检查,发现多件法兰存在不同程度的缺陷,有的法兰表面面存在肉眼可见的明显裂纹。微观检查效果进一步标明,法兰泄露与法兰本身要素有联络。
2.2 剖面裂纹描画
      为进一步根究法兰泄露的真实原因,随机挑选一件同厂家、同批次,且密封面上因非金属搀和物掉落而构成小凹坑的平焊法兰,对其进行解剖,将其分红巨细不均的三份,仔细查询其剖面发现,法兰的6个剖面中有4个剖面有肉眼可见的裂纹,裂纹几乎贯穿整个剖面。
      挑选其中一个剖面,经粗磨、细磨、腐蚀后查询,裂纹愈加明显,几乎贯穿了整个剖面。裂纹具有一定的宽度,大多裂纹空地处噙含黑色非金属搀和物,其中有一处搀和物距离法兰密封面约3.0mm,直径约 2.5mm,搀和物上部至密封面有明显的补焊痕迹,补焊面积约380mm2,补焊深度达3.0mm。
      在这条新建的工艺管道上,使用的管道组成件并非是利旧品,而是新购进的产品,在法兰剖面上发现了多处噙含非金属搀和物的裂纹,能够开端断定:裂纹的产生与许多存在的非金属搀和物有关。而剖面上的补焊痕迹,却是一种令人费解的、十分不正常的现象
2.3 金相组织分析
      为进一步根究裂纹产生的原因,弄清楚新购买的法兰在组焊到管道上之前是否真的履历了补焊,对法兰剖面裂纹方位进行金相检验。
      取1中所述试件,对法兰剖面上有补焊痕迹的方位进行细磨、抛光,在100倍显微镜下查询,裂纹愈加明晰,较长的裂纹内部含有体积较大的条状非金属搀和物(见图2)及剖面上弥散的点状非金属搀和物;裂纹尖端秃钝,裂纹两边未见明显异常现象;该处金相组织含枝晶状奥氏体,是典型的奥氏体不锈钢焊接接头组织。
3 裂纹性质断定
      概括上述法兰裂纹描画、断口特征、裂纹微观描画及金相组织分析效果,标明裂纹产生在法兰出产过程中,属于沿搀和物尖端的锻制裂纹。为了消除法兰表面明显的裂纹,在法兰出厂前的确履历了补焊。
4 裂纹成因分析
4.1 许多存在的非金属搀和物,是裂纹产生的根源
      由于制作法兰的锻坯内存在许多的非金属搀和物,在锻制过程中,体积型搀和经重复锻制,变成面积型搀和,使材料内部产生了沿搀和物尖端的锻制裂纹。体积较大的搀和物锻制后变成了标准较大的裂纹;体积较小的搀和物锻制后变成了标准较小的微裂纹。这些裂纹大多是埋藏裂纹。
      锻坯通过机加工后,埋藏裂纹有的变成了表面裂纹,这便是微观检查中发现法兰表里表面、螺栓孔内存在较多的微裂纹的原因。对于法兰表面标准较大的裂纹,为了能让产品出厂,出产厂家采取了打磨→消除表面裂纹→补焊→再次机加工等手段,使法兰外观上看起来没有明显的缺陷。这便是法兰补焊面积380mm2、补焊深度3mm的原因。
4.2 锻制裂纹在试验压力效果下进一步扩展,致使法兰终究泄露
      许多存在的非金属搀和物,会下降材料的塑性和耐性,裂纹内部的夹渣使裂纹的尖端产生应力会集,法兰无法承受外加载荷,致使在耐压试验过程中,试验压力刚刚到达0.6MPa,法兰便开裂泄露。


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