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        不銹鋼膨脹節

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        高溫膨脹節出現裂紋應該怎么辦?

        2021-08-18
        作者:

        膨脹節的失效分析中,裂紋的產生是其出現質量缺陷的重要原因之一。由于膨脹節一般都會使用金屬材料作為原料,如不銹鋼膨脹節就是采用的不銹鋼、高溫合金、優質碳素結構鋼、碳素結構鋼等作為原料。這些金屬材料在冶煉、鍛造、冷軋等工藝中,都容易產生裂紋、裂口的現象。而裂紋的產生不僅會影響膨脹節的使用壽命,對其應用工程或設備的安全也會產生隱患。


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        高溫膨脹節出現裂紋怎么辦呢?

        宏觀檢測

        我們首先要要對裂紋進行宏觀檢測,將裂紋的長度、寬度、深度等進行測定。然后從斷口形貌進行分析,判定裂紋是由于外力作用還是內力作用產生的斷裂。而且要對沒有產生裂紋的部位表面進行檢測。對膨脹節外徑尺寸、壁厚進行測量,查看是否發生塑性變形,壁厚減薄等情況。對焊縫表面進行排查,分析可能存在的安全隱患。

        元素分析

        膨脹節出現裂紋,首當其沖的我們要考慮對其材料進行牌號鑒定,通過元素分析的方法,查看其各種元素是否符合相關的牌號。通過具體的理化性能試驗,我們查看出現裂紋的膨脹節產品的化學成分是否與原材料質量證明書上的化學成分一致。如果化學成分不一致,很容易造成材料力學性能有所出入,尤其是沖擊性能不足,進而產生裂紋。

        處理工藝分析

        裂紋出現后,我們二考慮當屬處理工藝問題。處理工藝我們可以從膨脹節的母材加工工藝,焊縫工藝,以及膨脹節的壓型工藝等幾個方面分析。母材加工工藝要根據使用的金屬材料來分析,如淬火溫度、沖壓強度等。焊縫工藝也是產生裂紋的重要原因之一。膨脹節的焊縫結構有各種焊接類型,如角焊縫、坡口焊縫、對接焊縫、徑向端焊縫、軸向端焊縫的變化形式等都各不相同,焊接工藝不達標也可能產生裂紋。該膨脹節的成型方法是用一個圓環整體壓制而成。如果膨脹節沒有完全執行制造工藝, 而是先冷壓, 在壓制過程中胎具破裂, 就直接用火焰加熱壓制, 由于火焰加熱的時間及溫度很難控制, 壓制后又沒有經過正火處理, 致使其產生了 較大的熱應力、 組織應力和內應力, 這些殘余應力應是導致裂紋產生的主要原因。

        金相分析

        對膨脹節裂紋進行金相分析,對其金相組織的珠光體、鐵素體、硫化物、氧化物夾雜物、、晶粒度等進行分析,我們可以了解膨脹節的塑性或韌性顯著下降的原因。比如焊接過程的過熱組織,就可能會出現魏氏體組織,奧氏體晶粒過大,形成許多平行的鐵素體針片,而鐵素體針片形成的脆弱面,很容易使得金屬柔韌性下降,造成裂紋產生。

        剛度測定

        膨脹節的剛度對于膨脹節的內壓失穩具有重要參考價值。剛度測定可分為整體剛度測定和單波剛度測定。對于膨脹節來說,剛度過大,容易造成過大的發力,剛度過小,出現波數過多情況就會造成膨脹節失穩,影響其力學性能,從而造成裂紋產生。

        無損檢測

        無損檢測也是裂紋檢測的重要手段之一。無損檢測主要有射線檢測、超市檢測、滲透檢測、磁粉檢測等方式。波紋管膨脹節、焊接接頭可以采用射線檢測。ZX型波紋管、端管、加強環、套箍等焊接接頭、坡口對接接頭可采用超聲檢測。碳素鋼、低合金鋼膨脹節可參考磁粉檢測。

        當然,裂紋產生的原因有很多,而相關的檢測試驗也有很多,比如外壓失效實驗分析、內壓失穩試驗分析、疲勞失效實驗分析、自振頻率和共振試驗分析等等,都是分析裂紋產生原因的重要試驗方法。而膨脹節的結構設計是否合理、焊縫工藝是否有缺陷等等也是產生的裂紋重要原因之一。


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