冷加工对高温运行奥氏体锅炉管的影响 the effect of cold working on the austenitic boiler tubes operated at high temperature.pdfVIP

感旆重簿离黼蘧褥囊匿俪铺炉管阗黪鲡 赵彦芬1，何卫忠2，赵林松1，张路1，欧阳薇2 (1．苏州热工研究院，江苏苏州215004；2．广东沙角c电厂，广东虎门523908) 100．7 摘 要：对材质为1P304H的某2t／ll锅炉高温再热器U型弯管的爆管掸进行了宏观开裂特徭捻查、 金相组织检验、微观裂纹特征及微观断口形貌分析、拉伸性能测试。结果表明：由予粥】014l|钢蟊碳他物 稳定化元素，在较高温度下运行后晶界大景析出碳化物，造成晶界附近贫_Cr区，晶界严重弱化；弯管形变 量超过ASME规范对奥氏体材料的冷加工形变量的控制要求，且未进行弯管后的固溶去应力处理。在高温 运行状态发生的’rP304H钢的晶间腐蚀和弯管内弧存在的较高残余拉应力二者共同作用下，在向火面内弯 处形成沿晶开裂裂纹，裂纹由向火面外壁发生，裂纹方向与弯管弯曲环向一致，向内壁沿晶扩展。 关键词：锅炉管；TP304H钢；冷加工；残余拉应力；晶间腐蚀；沿晶开裂 中图分类号：n(223．1+1：TGl56文献标识码：A 文章编号：10014．9649(2006)06．0041．04 0引言 某660MW亚临界参数锅炉由美国ABB—CE制 造，露天布置，亚临界压力、一次中间再热、单汽包、 控制循环、四角喷燃双切圆燃烧，最大连续蒸发量为 2100．7讹。其中，再热蒸汽进口端压力和温度分别 为4．36MPa、332．6℃，出口端为4．16MPa、542．7℃。 2005年4月30日，高温再热器发生爆管，停炉检查 b)爆口2 发现爆口位于从A侧往B侧数第12屏内圈U型弯 图2迎风面2处(图片a))和背风面1处(图片b)) 管处。U型管材质为TP304H，规格为D63．5×5．08mm， 爆口宏观形貌 at 已运行6万h左右。 Outside of windward Fig．2 appearancecracks(2 side， 1atIeewardsidel 1宏观检验 征和表面吹损面积可以确定爆口开裂次序。其中爆 口1为环向开裂爆口，断面较厚，爆口2、3为外表面 爆口位于高温再热器第12屏(A12)下部内圈严重减薄后的爆口。主爆口位于内圈炉后侧迎风面， 管子，图1为开裂管圈现场宏观照片。从爆口宏观特 环向开裂，开裂线处于弯管的内弯角，断面粗糙呈脆 性，厚边缘，除因爆口2吹损造成的机械减薄外，基 本无氧化或变形导致的减薄∽]。 2试验内容及结果 2．1化学成分分析 爆管样化学成分分析见表l，对照美国ASTM 图1 开裂爆口现场位置 体和奥氏体合金钢无缝钢管”标准，合金元素含量均 Fig．1POsitionOfcracks 符合ASTMSA213标准对TP304H技术要求。 收稿日期：2006—01-12；修回日期：2006—04—10 作者简介：赵彦芬(1963．)，女，河北石家庄人，高级工程师(教授级)，从事电厂金属材料的性能研究。 E—mail：zhaoyanfen@cgnpc．com．cn