2.2焊接熱裂紋影響
1Gr18Ni9Ti不銹鋼在焊接過程中,應注意控制焊接層間溫度不超過150℃,如果在連續(xù)焊接中,溫度上升至400~800℃對晶間腐蝕最為敏感,此溫度區(qū)稱為敏感溫度區(qū)。奧氏體不銹鋼具有較大的熱裂紋敏感性,主要取決于鋼的化學成分與材料性能,產(chǎn)生熱裂紋的影響有:
(1)奧氏體不銹鋼中的合金元素較多,尤其是
含有一定數(shù)量的鎳,容易與硫、磷形成低溶點共晶間層,促使熱裂紋的產(chǎn)生;
(2)奧氏體不銹鋼易形成方向性強的粗大柱狀
的晶體組織,容易使有害雜質(zhì)元素偏析,從而形成連續(xù)的晶間液膜提高熱裂紋的敏感性;
(3)從奧氏體不銹鋼的物理性能看,它具有熱
導率小、膨脹系數(shù)大、收縮冷卻時應力也大等特點。
從上述3個方面分析可知,奧氏體不銹鋼的焊接熱裂紋的產(chǎn)生機會,比低碳鋼大得多,尤其是高鎳奧氏體不銹鋼。
該廠循環(huán)水泵葉片材質(zhì)為1Gr18Ni9Ti不銹鋼,在葉片的制造、加工焊接中,由于奧氏體不銹鋼的液相線和固相線距離大,凝固過程溫度范圍大使低溶點雜質(zhì)偏析嚴重而且集中在晶界處,因而在焊接局部加熱溫度高和冷卻時間短的情況下,易產(chǎn)生較大的焊接殘余應力進一步促使熱裂紋的產(chǎn)生。
2.3應力腐蝕開裂
該廠循環(huán)水泵運行介質(zhì)為海水、江河水,每年的春、冬季氯離子含量相當高,加上取水口河床及進水道河沙、石、淤泥堵塞,塑料制品、有機垃圾增多,大大減少進水道的通流面積,根據(jù)測算,當3臺循泵運行時,河床水位比循環(huán)水泵進水緩沖池水位高約2.2m,因此進入緩沖池的水,易溶入大量的空氣,并促使溶解氧氣擴散到金屬表面,流速增加后氧的去極化作用加強,當水泵提取水中含氧量高、氯離子含量高時,葉輪葉片容易產(chǎn)生氯脆。
3對策
為防止再次出現(xiàn)斷葉片事故,采取以下措施:
(1)請廠家加厚葉片基礎厚度至30mm;
(2)提請廠家在工件熱處理時,必須進行固溶
處理和穩(wěn)定化處理,以獲得單相奧氏體組織,從而有效地消除晶間腐蝕的傾向;
(3)完善循環(huán)水泵的陰極保護設備;
(4)設立循環(huán)水泵進水緩沖池的水位預警制
度,嚴格控制水泵投入運行的水位;
(5)在循環(huán)水泵各條進水道中設計、安裝活動
格柵網(wǎng),定期清理網(wǎng)上的垃圾,保障循環(huán)水泵坑有最佳的進水量。
(6)加強設備巡視和監(jiān)測;
(7)嚴格把好檢修的質(zhì)量、工藝關(guān);
(8)停機時及時清理水道和水泵取水口的垃圾。