應(yīng)力腐蝕裂紋

應(yīng)力腐蝕裂紋是一種常見(jiàn)的裂紋類(lèi)型，它與內(nèi)外應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)的共同作用有關(guān)。常見(jiàn)于鍋爐汽水管道和容器座，主要綁扎在管道外。根據(jù)研究，由于熱水介質(zhì)對(duì)管道本身的影響，鍋爐系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行后，管道容易受到內(nèi)部熱水的定向腐蝕，流動(dòng)的水介質(zhì)具有一定的壓力。當(dāng)管道外表面的壓力值超過(guò)該區(qū)域的應(yīng)力極限時(shí)，必然會(huì)引起壓力管道的外部變形和開(kāi)裂。

機(jī)械疲勞裂紋

機(jī)械疲勞裂紋常見(jiàn)于鍋爐輔助系統(tǒng)中的葉輪、葉片、軸等旋轉(zhuǎn)機(jī)械零件。這種裂紋形成主要包括兩個(gè)階段，具體分為長(zhǎng)裂紋擴(kuò)展初期和切向裂紋形成后期。因此，機(jī)械疲勞裂紋的形成與鍋爐的運(yùn)行時(shí)間有關(guān)。在初始階段，主要表現(xiàn)為應(yīng)變響應(yīng)的積累，導(dǎo)致長(zhǎng)的機(jī)械疲勞裂紋，具有明顯的外部特征。

蠕變裂紋

由于高溫和應(yīng)力粘結(jié)的長(zhǎng)期影響，壓力管道容易發(fā)生蠕變開(kāi)裂，導(dǎo)致管道金屬結(jié)構(gòu)的破壞和管道部分區(qū)域的變形，降低了壓力管道的安全性。通常蠕變開(kāi)裂多發(fā)生在集箱熱影響區(qū)、高溫蒸汽管、加熱膨脹管等區(qū)域 。蠕變特性非常明顯，裂紋方向多垂直于拉應(yīng)力，裂紋的走向通常比較曲折，出現(xiàn)裂紋的面積較大，且大部分裂紋平行排列，大部分主裂紋位于裂紋中間。蠕變問(wèn)題也有一些細(xì)微的特征，比如蠕變孔洞，一些不規(guī)則的孔洞會(huì)分布在裂紋區(qū)域，而裂紋孔洞的形狀一般為橢圓形。此外，焊縫破損區(qū)域裂紋的排列相當(dāng)特殊，大部分與焊縫方向平行分布。裂紋會(huì)沿焊縫表面向焊縫內(nèi)容物擴(kuò)展，主裂紋兩側(cè)平行的微裂紋會(huì)沿晶粒分布并向主裂紋邊界擴(kuò)展，形成裂紋區(qū)。

焊接裂紋

目前我國(guó)使用的壓力容器及管道大多采用金屬板焊接，因此鍋爐承壓設(shè)備的焊接部位在承受壓力后容易產(chǎn)生裂紋，而裂紋產(chǎn)生的影響因素多集中在高溫環(huán)境下管道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的降低，以及承受壓力后的熱裂紋現(xiàn)象。通常，鍋爐制造完成后，需要靜置冷卻后才能投入使用，而在制造鍋爐時(shí)，也會(huì)帶來(lái)冷裂紋，影響鍋爐運(yùn)行的安全性。由于焊接時(shí)氫元素會(huì)與基體組織接觸，在焊接冷卻時(shí)，奧氏體會(huì)慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殍F元素，此時(shí)管道結(jié)構(gòu)中的氫元素會(huì)逐漸向中間靠近，在焊接冷卻時(shí)形成氫裂紋。