化工管道弯头开裂失效原因分析.pdfVIP

第47卷第 4期 化 丁 设 备 与 管 道 Vo1．47 No．4 2010年 8月 PROCESSEQUIPMENTPIPING Aug．2010 化工管道弯头开裂失效原因分析 翟红波， 董雷云， 施哲雄 ， 蒋晚东 (华东理工大学机械与动力工程学院，上海 200237) 摘 要：通过对施焊时开裂的20钢弯头试样的裂纹宏观形貌观察、材料的化学成分分析、力学性能测试、断 口分 析、金相检验等理化检验，并结合弯头的热推加工工艺进行失效分析：结果表明，该弯头产品存在原始裂纹，本次 施焊过程造成贯穿性裂纹是 由于原始裂纹受热扩展所导致的二次开裂。 关键词 ：弯头；20钢； 加工裂纹； 失效分析 中图分类号：TQ050．4 1 文献标识码 ：A 文章编号：1009—3281(2010)04-0064-04 CausesAnalysisofCrackingFailureOccurredinBendofChemicalPiping ZHAIHong-bo， DONG Lei·yun， SHIZhe-xiong， JIANG Xiao-dong (SchoolofMechanical＆PowerEngineering，EastChinnUniversityofScience＆Technolog)，Shanghai 200237，China) Abstract： A bendmadeof20steelwascrackedinweldingprocess．Theanalysisofmacroshape，chemicalcompositionandmechanic propertiesofthematerial，crackingsection，metallurgyandhotformingprocesswascarriedout．Theresultshowedthattherewasoriginal crackinthisbendbeforewelding．Thepenetratingcrackappearedintheweldingprocesswasthesecondcrackingfrom theoriginalcrack． Keywords： bend； 20steel； crackduetoprocessing； failureanalysis 国内某企业在管道焊接过程中发现其 中一个 2 弯头材料的化学成分分析 管道弯头出现开裂情况。施工现场观察到开裂弯头 试样在焊接至整个环焊缝近一半时候就出现 了开裂 为了检查A弯头和B弯头实际使用材料，本次 现象，开裂部位为接近环焊缝的母材侧 ，裂纹沿管 对两个弯头进行了化学成分分析，结果见表 1。 道弯头轴线 “准45’方向扩展，裂纹具体部位见图1 根据表 1结果分析可以确定A弯头、B弯头实 所示。根据企业提供的资料，该90。弯头管件材料为 际材料为20钢。。。，与设计要求的材料一致。 20钢 ，规格为 DN300SCH40。本次对该开裂弯头进行 取样分析和测试，以查明弯头开裂的真实原因。 1 取样弯头的试样情况 本文试样为企业提供的两只90。弯头，是同一 批次产品，其 中新弯头试样编号为A，已开裂弯头试 样编号为B。具体力学性能试验取样、冲击试验取 样以及金相试验取样部位见图1和图2所示 。 图2 弯头A(新) 3 弯头材料的力学性能试验 3．1 弯头管件材料拉伸试验与分析 分别在A、B弯头外侧部位取样并加工成拉伸