Di過熱蒸汽爐對流管彎頭焊縫腐蝕原因分析學習教案

1、會計學1Di 過熱蒸汽爐對流管彎頭焊縫腐蝕原因分過熱蒸汽爐對流管彎頭焊縫腐蝕原因分析析90端視圖53412出口入口第1頁/共34頁第2頁/共34頁第3頁/共34頁與與1 1號彎頭連接的對流管入口端的腐蝕減薄形貌號彎頭連接的對流管入口端的腐蝕減薄形貌第4頁/共34頁典型彎頭內(nèi)表面腐蝕形貌典型彎頭內(nèi)表面腐蝕形貌 第5頁/共34頁 1 1號彎頭內(nèi)表面腐蝕形貌號彎頭內(nèi)表面腐蝕形貌 第6頁/共34頁1 1號彎頭出口端內(nèi)表面腐蝕形貌號彎頭出口端內(nèi)表面腐蝕形貌第7頁/共34頁1 1號彎頭出口端內(nèi)側(cè)表面腐蝕形貌號彎頭出口端內(nèi)側(cè)表面腐蝕形貌第8頁/共34頁1 1號彎頭出口端環(huán)焊縫腐蝕形貌號彎頭出口端環(huán)焊縫腐蝕形

2、貌 第9頁/共34頁3 3號彎頭內(nèi)表面腐蝕形貌號彎頭內(nèi)表面腐蝕形貌 第10頁/共34頁3 3號彎頭近出口端內(nèi)表面腐蝕形貌號彎頭近出口端內(nèi)表面腐蝕形貌 第11頁/共34頁4 4號彎頭內(nèi)表面腐蝕形貌號彎頭內(nèi)表面腐蝕形貌 第12頁/共34頁4 4號彎頭內(nèi)表面出口端腐蝕形貌號彎頭內(nèi)表面出口端腐蝕形貌 第13頁/共34頁4 4號彎頭內(nèi)表面出口端環(huán)焊縫腐蝕形貌號彎頭內(nèi)表面出口端環(huán)焊縫腐蝕形貌 第14頁/共34頁5 5號彎頭內(nèi)表面腐蝕形貌號彎頭內(nèi)表面腐蝕形貌 第15頁/共34頁5 5號彎頭內(nèi)表面端部腐蝕形貌號彎頭內(nèi)表面端部腐蝕形貌 第16頁/共34頁5 5號彎頭內(nèi)表面端部腐蝕形貌號彎頭內(nèi)表面端部腐蝕形貌第1

3、7頁/共34頁二、母材及焊縫的材質(zhì)分析二、母材及焊縫的材質(zhì)分析1. 1. 材質(zhì)化學成分分析材質(zhì)化學成分分析 第18頁/共34頁 母材及焊縫部位材質(zhì)成分母材及焊縫部位材質(zhì)成分 成 分 類 別元 素 含 量（%）CSiMnPS標準規(guī)定母材0.320.350.300.800.0350.035焊絲0.090.731.350.0090.010理化分析母材0.190.260.580.0180.015焊縫0.090.480.910.0150.010第19頁/共34頁（1） 母材組織彎頭母材彎頭母材F+PF+P 第20頁/共34頁 （2 2）母材局部珠光體有球化傾向（時間原因）母材局部珠光體有球化傾向（時間原

4、因） 第21頁/共34頁 （3）焊縫最外層金屬的魏氏體組織焊縫最外層金屬的魏氏體組織 第22頁/共34頁 （4 4）熱影響區(qū)的部分相變區(qū)）熱影響區(qū)的部分相變區(qū) 第23頁/共34頁 （5）熱影響區(qū)的完全相變區(qū)熱影響區(qū)的完全相變區(qū)第24頁/共34頁第25頁/共34頁第26頁/共34頁3. 3. 材料硬度測定材料硬度測定 彎頭序號1345位 置內(nèi)側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)外側(cè)母 材178196108131152144140141焊 縫進口處206182152148143145出口處225173155135206200第27頁/共34頁1. 1. 腐蝕類型判斷腐蝕類型判斷 彎頭減薄的原因是電化學腐蝕中

5、的吸氧腐蝕及水的沖蝕作用彎頭減薄的原因是電化學腐蝕中的吸氧腐蝕及水的沖蝕作用引起的。引起的。2. 2. 腐蝕機理腐蝕機理 純凈水腐蝕純凈水腐蝕：3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2 溶解氧腐蝕：溶解氧腐蝕： 陰極反應陰極反應 O O2 2 + 2H + 2H2 2O + 4eO + 4e4OH4OH- - 陽極反應陽極反應 Fe - 2eFe - 2e Fe2+ 第28頁/共34頁3. 3. 影響氧腐蝕的因素影響氧腐蝕的因素 爐水中溶解氧的濃度爐水中溶解氧的濃度 爐水的爐水的pHpH值值 水流速度的影響水流速度的影響 4. 4. 彎頭中壓力、流速變化對腐蝕的影響彎頭中壓力、流速變化對腐

6、蝕的影響 1801800 0彎頭壓力和流速分布規(guī)律定性分析彎頭壓力和流速分布規(guī)律定性分析A低速高壓區(qū)(a)C高速低壓區(qū)KD內(nèi)外(b)KB第29頁/共34頁5. 5. 焊縫腐蝕穿孔的原因焊縫腐蝕穿孔的原因 （1）焊縫的電極電位要比母材低焊縫的電極電位要比母材低5 51010mVmV； （2 2）鍋爐水的電導率非常低，陰、陽極之間歐姆壓降較）鍋爐水的電導率非常低，陰、陽極之間歐姆壓降較 大，造成焊縫處的腐蝕電流密度遠大于彎頭及對流大，造成焊縫處的腐蝕電流密度遠大于彎頭及對流 管的電流密度；管的電流密度； （3 3）焊縫連接本身組成了大陰極、小陽極的腐蝕結(jié)構(gòu)。）焊縫連接本身組成了大陰極、小陽極的腐蝕

7、結(jié)構(gòu)。 6. 6. 環(huán)焊縫周向腐蝕不均的原因環(huán)焊縫周向腐蝕不均的原因 （1 1）水流速度的差異；）水流速度的差異； （2 2）焊接時起弧與收尾位置的殘余應力的影響）焊接時起弧與收尾位置的殘余應力的影響7. 7. 對流室上、下部彎頭腐蝕程度不同的原因?qū)α魇疑?、下部彎頭腐蝕程度不同的原因 經(jīng)處理的爐水中總氧含量很低，經(jīng)過在上部彎頭的腐蝕消經(jīng)處理的爐水中總氧含量很低，經(jīng)過在上部彎頭的腐蝕消耗，隨水流至下部彎頭的剩余氧含量更低，因此下部彎頭的腐耗，隨水流至下部彎頭的剩余氧含量更低，因此下部彎頭的腐蝕作用減弱蝕作用減弱第30頁/共34頁 1. 1.導致彎頭腐蝕減薄的主要原因是氧腐導致彎頭腐蝕減薄的主要原

8、因是氧腐蝕與爐水沖蝕共同作用的結(jié)果；蝕與爐水沖蝕共同作用的結(jié)果； 2.2.同母材相比，焊縫電極電位較低，且同母材相比，焊縫電極電位較低，且面積又較小，形成了大陰極、小陽極的腐蝕面積又較小，形成了大陰極、小陽極的腐蝕結(jié)構(gòu)，因而焊縫處腐蝕速度較快；結(jié)構(gòu)，因而焊縫處腐蝕速度較快；第31頁/共34頁 3. 3. 由于彎頭入口和出口處的流態(tài)不同，由于彎頭入口和出口處的流態(tài)不同，導致出口附近爐水中的溶解氧濃縮，從而引導致出口附近爐水中的溶解氧濃縮，從而引發(fā)吸氧腐蝕，再加上水流的沖擊作用致使彎發(fā)吸氧腐蝕，再加上水流的沖擊作用致使彎頭出口端比入口端腐蝕嚴重；頭出口端比入口端腐蝕嚴重； 4. 4. 由于水中微量

9、的溶解氧已被對流室的上由于水中微量的溶解氧已被對流室的上部爐管腐蝕耗盡，因此對流室下部彎頭腐蝕輕部爐管腐蝕耗盡，因此對流室下部彎頭腐蝕輕微。微。 5. 5. 除微觀和宏觀缺陷外，焊接殘余拉應力是除微觀和宏觀缺陷外，焊接殘余拉應力是導致焊縫周向腐蝕不均的主要原因。導致焊縫周向腐蝕不均的主要原因。 第32頁/共34頁1.1.鍋爐進水要按照相應規(guī)定進行除氧，并鍋爐進水要按照相應規(guī)定進行除氧，并嚴格控制爐水的嚴格控制爐水的pHpH值，使之滿足高壓鍋爐的水值，使之滿足高壓鍋爐的水質(zhì)要求。質(zhì)要求。2.2.在彎頭與對流管組焊時，應焊前預熱，在彎頭與對流管組焊時，應焊前預熱，并采用較小的焊接規(guī)范；避免在彎頭的內(nèi)并采用較小的焊接規(guī)范；避免在彎頭的內(nèi)、外側(cè)面附近起弧和收尾，以盡可能