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关于换热器膨胀节裂纹的原因分析(上)

发布时间:2016-07-01

摘要:本文通过对某换热器膨胀节制造过程中产生裂纹的原因分析:在没有外载的情况下,膨胀节产生裂纹的主要原因是制造过程中没有很好地执行工艺,同时也说明了对膨胀节制造过程应加强质量控制的必要性。

  关键词:换热器 膨胀节 裂纹 质量控制
  1、引言
  某单位制造了一台带有膨胀节的换热器,在膨胀节与筒体连接的对接焊缝焊完后不久,即在焊缝热影响区发现了一条300mm长的贯穿裂纹。在修补该裂纹时,裂纹又沿着周向扩展到大约960mm长。针对该膨胀节的焊缝产生裂纹的现象,我们做了必要的试验并对可能造成裂纹产生的各个环节进行了分析。
  2、试验与分析
  2.1 膨胀节的材料
  经过审查膨胀节壳体材料的质量证明书和检验记录,确定其材料为Q345R,经过具体的理化性能试验看出,原材料质量证明书上的化学成份与复验的化学成份基本相同,说明材料没有用错,但是材料的力学性能出入较大,尤其是冲击功数据。
  2.2 硬度测定
  对膨胀节的母材及焊缝热影响区做了硬度(HB)测定,结果显示,焊缝热影响区的硬度大于母材的硬度,说明焊缝热影响区由于淬火作用而发生硬化,这使得初始裂纹顶端附近的断面韧性下降,对断裂强度影响很大。
  2.3 膨胀节的压型制造
  该膨胀节的成型方法是用一个圆环整体压制而成。制造工艺过程要求:先将圆环加热,翻内孔(即φ819mm的孔),然后把下模翻转,下面朝上,冷压圆环外孔(即φ1186mm的孔),成型后进行正火处理。
  经核查,该膨胀节制造时没有完全执行制造工艺,而是先冷压,在压制过程中胎具破裂,就直接用火焰加热压制,由于火焰加热的时间及温度很难控制,压制后又没有经过正火处理,致使其产生了较大的热应力、组织应力和内应力,这些残余应力应是导致裂纹产生的主要原因。