煤烧嘴头裂纹形成原因分析.PDFVIP

记录号：JS-AL-其他-136 煤烧嘴头裂纹形成原因分析 摘要：送检样为从煤烧嘴头上截取的局部表面有裂纹缺陷的试样，据委托方述，煤烧嘴头材 料为：镍基合金(外表面可能有涂层)；煤烧嘴头向火外侧正对气化炉，背火内侧为冷却水； 操作温度：气化炉侧约 1600 摄氏度左右，冷却水温为 210 摄氏度；操作压力：气化炉侧 3.96MPa，冷却水 6.07MPa。通过表面分析、裂纹剖面形态和金相组织分析，结果表明：烧 中 嘴向火面裂纹属于热腐蚀疲劳裂纹，裂纹是在表面高温硫腐蚀坑的基础上逐渐形成的，煤中 硫化物含量高是导致烧嘴发生早期热腐蚀疲劳失效的主要原因。 关键词：煤烧嘴头；热腐蚀疲劳裂纹；硫化物 材料种类/牌号：镍基高温合金 国 概述 送检样为从煤烧嘴头上截取的局部表面有裂纹缺陷的试样，据委托方述，煤烧嘴头材料 为：镍基合金(外表面可能有涂层)；煤烧嘴头向火外侧正对气化炉，背火内侧为冷却水；操 应 作温度：气化炉侧约1600摄氏度左右，冷却水温为210摄氏度；操作压力：气化炉侧3.96MPa， 冷却水 6.07MPa。试样的外观形状如图 1。对该煤烧嘴头裂纹形成的原因进行了分析。 急 分 析 向火面 网 向冷却水面 图 1 送检件的宏观形貌 1 测试过程与结果 表面分析 送检件的宏观形貌如图 1，这是从煤烧嘴头上向火面截取的部分，为嘴头的一半，可见 向火面有明显的积碳和结垢痕迹，大面积呈深黑色，靠近嘴头口部周边呈灰色。水夹套一侧 表面较干净，呈金属高温氧化色，没有明显结垢。仔细观察，在嘴头向火面口部周边能够观 察到一些径向裂纹，如图中箭头所指位置。 从有裂纹缺陷的位置截取试样，在扫描电镜下观察和分析，如图 2。烧嘴口部观察到大 中 量较有规律分布（接近于等间距分布）的微裂纹，这些裂纹基本都从烧嘴内径边缘从表面并 垂直表面径向发散扩展，裂纹的口部较宽，深部较窄，略呈楔形，裂纹内有很厚的氧化腐蚀 产物。看出，烧嘴裂纹具有典型高温腐蚀疲劳裂纹的形态特征。 国 应 急 裂纹近于等间距、有规律地分布于烧嘴口部 分 析 网