汽轮机高压主汽门阀杆断裂原因分析.pdf

WeldingTechnologyVol.53No.2Feb.2024·试验与研究·31

文章编号:1002-025X(2024)02-0031-06

汽轮机高压主汽门阀杆断裂原因分析

1,231,21,21,21,2

张亚凯,房新,裴杨,毕虎才,石红晖,郑相锋

(1.国能锅炉压力容器检验有限公司,北京100071;2.国家能源集团科学技术研究院有限公司,江苏南京

210046;3.国家能源集团宿迁发电有限公司,江苏南京210046)

摘要:文中从失效阀杆的宏观检查、成分测定、金相检验,以及断口电镜形貌观察等方面入手,结合EDS能谱检测,探讨阀杆断

裂的主要原因。该阀杆断裂位置处的钴基堆焊层及基体材质均符合相关标准要求;从断口形貌观察发现,裂纹起源于堆焊层与基体

界面,并优先扩展至整个硬质堆焊层;金相组织观察显示,堆焊层过渡区域有残余奥氏体及网状偏析的脆硬碳化物存在,弱化了界

面的结合强度;对过渡区域能谱检测发现有大量O元素分布其中,表明堆焊时在此处形成了大量的氧化物夹杂及堆焊疏松组织,这

都不利于堆焊层与基体的结合。上述试验分析表明,阀杆堆焊层与基体界面的过渡区是该失效阀杆的薄弱环节,而堆焊和热处理工

艺产生的残余应力在界面结合的薄弱处聚集,最终导致界面处出现裂纹及裂纹扩展至堆焊层表面,从而造成阀杆的断裂失效。

关键词:汽轮机;阀杆;钴基堆焊层;失效分析

中图分类号:TG457.2文献标志码:B

0引言1试验分析

汽轮机阀杆是汽轮机主汽门的重要组成部分。1.1宏观检查

阀杆工作条件较为恶劣,一方面不断开启和关闭,失效的高压主汽门阀杆如图1所示,该阀杆长

反复受到