架子管为什么会裂开

　　为了更好地剖析架子管裂开的缘故，对裂开架子管开展成分检测和金相分析检验，与此同时对架子管中的水体开展剖析。结果显示:此裂痕为晶间腐蚀裂痕;在60～120℃气温条件下采用时，架子管中水体的氯离子含量及总硬度比较严重超标准是造成架子管管在内应力处产生晶间腐蚀破裂的首要缘故。

　　内应力与自然环境浸蚀协同效应下造成金属材料裂开(或破裂的状况)称为晶间腐蚀裂开(SCC)。产生晶间腐蚀裂开务必有2个标准存有即内应力和浸蚀物质。晶间腐蚀是架子管关键无效方式之一，典型性的晶间腐蚀裂痕呈网状结构。不一样浸蚀媒介自然环境下架子管的晶间腐蚀个人行为科学研究是架子管浸蚀科学研究的1项关键內容。做为常见的架子管晶间腐蚀关键要素之一，Cl-离子对马氏体架子管晶间腐蚀个人行为的危害也是被大家普遍地科学研究。因为架子管在具体运用中常常处在变温的浸蚀媒质中，溫度针对架子管浸蚀的危害备受关心，变成架子管浸蚀科学研究的1项必不可少的主要內容。304架子管是是非非稳定马氏体，在一定溫度或一定水体自然环境下能产生晶间腐蚀，因为晶间腐蚀归属于迟缓性浸蚀，因而，也是架子管中*多见的浸蚀，而且是导致架子管机械设备产生安全事故的*首要的浸蚀。文中联系实际事例，表明架子管产生晶间腐蚀裂开的流程及其对设施导致的伤害，剖析了其发生的缘故，找到有效的方式防止产生晶间腐蚀裂开。

　　1实验目标与研究思路

　　1.1实验目标

　　售往某公司的304钢卷在冷拉做成螺旋钢管热交换器应用6个月后发生了裂开，管内试压和油，如下图1所显示。

　　缺点件厚约4mm，在双面均发觉很多裂痕，裂纹产生在水和油交叉的部位配件，裂痕略呈锯齿形，并呈时断时续遍布，且有的已呈穿透力裂痕。在裂纹附近有很多浸蚀坑，高倍显微镜上变大观查，见图2，裂痕呈网状结构，与晶间腐蚀裂痕平面图类似。

　　1.2研究思路

　　取裂开样1条，开展成分检测、金相检验。成分检测在美国热电厂直读光谱仪上开展。对管内的水质采样开展水质监测，包含氯离子含量、含盐度等标准完成剖析。镜面抛光后的金相分析试件开展裂痕处外部经济外貌剖析，及其用氰化钠加盐酸加fecl3混和水溶液浸蚀后，在蔡司金相分析电子显微镜下观查机构外貌。

　　2实验結果与探讨

　　2.1成分检测結果

　　对生产加工前和加工后的试件开展成分检测，剖析结果显示生产加工前和加工后成份沒有转变，結果见表1。

　　2.2水质监测

　　依照GB50050—2007的要求，针对架子管热力设备，规定在应用全过程中循环系统冷却循环水出水量溫度低于45℃时，管内腔溫度不得超过70℃时，氯离子含量浓度值不得超过700mg/L，总硬度不大于1100mg/L;当冷却循环水超过45℃，管内腔溫度超过70℃时，规定总硬度低于200mg/L，对氯离子含量沒有规定。在实地调查中发觉，此架子管热力设备在应用全过程中为冷却循环水溫度基本上处于60～120℃，对收集的水质采样开展剖析，数据显示氯离子含量的浓度值为408.95mg/L，总硬度做到1065.96mg/L，显而易见总硬度超标准。GB50050—2007尽管针对氯离子含量的标准沒有提及，可是在GB50050—1995中明确指出，氯离子含量浓度值要不得超过300mg/L，显而易见按GB50050—1995规范分辨，本次水体中评测氯离子含量浓度值大大的超标准。

　　2.3金相检验結果

　　图3为螺旋板换热器上端焊接至定距柱与板焊缝间的激光切割面显微镜特点。从图3可以看得出:裂痕起起源于河面，向油位拓宽拓展，关键聚集在上端焊接周边的冷却循环水和水蒸汽页面周边及其定距柱与板焊接周边。图上小箭头的集中水平意味着其数目和严重后果。从图3可以看得出，遍布于焊接周边的很多裂痕从河面的浸蚀沟向油位拓宽拓展，呈“干树技”状，裂痕边沿有的呈锯齿形，有的已呈透过型裂痕，属晶间腐蚀裂痕。网状结构裂痕是架子管在硫酸盐自然环境下内应力裂开的经典特点。

　　对缺点试件开展浸蚀后的金相组织，如下图4所显示。图4为缺点件激光切割面显微镜机构特点，从图上可以看得出:裂痕坐落于焊接热危害区或周边，归属于穿晶裂痕。

　　3剖析与探讨

　　此实例的架子管晶间腐蚀不可以简洁地归因于某一方面的缘故，在机械设备设计全过程中还应当充分考虑其各领域的要素，如水体、溫度、机器设备构造等。此实例选用架子管做成热交换器，一边试压、一边通油，因为物质和溫度不一样，通过长时间的热冷互换，内应力较为大。设计方案时毫无疑问考虑到过水体的危害，可是不可以简单以对浸蚀物质的限制成分或物质纯度的需要来取代对SCC的全方位操纵，而忽视了溫度、构造、内应力、应用一定阶段内物质的改变这些要素。

　　马氏体架子管晶间腐蚀裂开主要是物质与内应力的协力，*首要的物质为氯离子含量和物质中的总盐量;晶间腐蚀裂痕多产生在架子管的电焊焊接地区，由于此地区的内应力大(有电焊焊接剩余应力)，在一定的物质自然环境下很容易发生晶间腐蚀裂痕。例如，架子管电焊焊接成冷疑机器设备(内接冷凝器)时就产生了晶间腐蚀裂痕，如下图5所显示，裂痕产生在焊接周边，裂痕呈网状结构，如下图6所显示。因而，针对架子管机器设备在物质中应用，一定要考虑到物质和内应力对架子管的危害，不可以在浓度值超标准的物质中应用，针对内应力比较大的机器设备应通过内应力退火处理，尤其是架子管自动焊接设备。

　　4总结

　　1)根据对架子管裂痕处金相检验，发觉架子管发生了晶间腐蚀，进而致使了商品的裂开，开裂处裂痕呈“干树技”状;

　　根据对水环境的剖析及其融合当场应用自然环境，结果显示在持续高温下水体中的氯离子含量浓度值和水体的总硬度超标准是造成本次商品产生晶间腐蚀裂开的首要缘故。