不鏽鋼法蘭管件廠家

1 不鏽鋼法蘭開裂原因理化分析

首先╃•╃◕，對開裂法蘭進行了化學成分分析

分析結果表明╃•╃◕，該法蘭及焊接材料的化學成分均符合相關標準要求☁◕◕▩。對該法蘭頸部外表面及密封面分別進行布氏硬度測試╃•╃◕，其布氏硬度測試值符合JB4728-2000標準要求☁◕◕▩。

在材料化學成分合格◕╃•、硬度檢測合格◕╃•、管道安裝符合技術要求◕╃•、耐壓試驗操作規範的前提下╃•╃◕，管道法蘭在耐壓試驗過程中開裂╃•╃◕，說明產生的缺陷與法蘭的內部組織結構或其他未知因素有關☁◕◕▩。

2 裂紋性質分析

2.1 表面裂紋形貌

將該洩漏法蘭從管道上切割下來╃•╃◕，對其進行全面宏觀檢查╃•╃◕，發現法蘭內表面存在裂紋╃•╃◕，最長為3mm╃•╃◕，寬為0.5mm╃•╃◕，裂紋及其附近已經產生鏽漬;法蘭螺栓孔內表面也發現較多裂紋;法蘭密封面及其他位置發現多處非金屬夾雜物╃•╃◕，個別非金屬夾雜物因脫落在法蘭密封面表面形成小凹坑╃•╃◕，凹坑最大為 2.0mm╃•╃◕，最小為 0.8mm╃•╃◕，凹坑的邊緣有肉眼可見的微小裂紋☁◕◕▩。

對同廠家◕╃•、同批次的其他奧氏體不鏽鋼法蘭進行現場宏觀檢查╃•╃◕，發現多件法蘭存在不同程度的缺陷╃•╃◕，有的法蘭外表面存在肉眼可見的明顯裂紋☁◕◕▩。宏觀檢查結果進一步表明╃•╃◕，法蘭洩漏與法蘭本身因素有關係☁◕◕▩。

2.2 剖面裂紋形貌

為進一步探求法蘭洩漏的真正原因╃•╃◕，隨機選擇一件同廠家◕╃•、同批次╃•╃◕，且密封面上因非金屬夾雜物脫落而形成小凹坑的平焊法蘭╃•╃◕，對其進行解剖╃•╃◕，將其分成大小不均的三份╃•╃◕，仔細觀察其剖面發現╃•╃◕，法蘭的6個剖面中有4個剖面有肉眼可見的裂紋╃•╃◕，裂紋幾乎貫穿整個剖面☁◕◕▩。

選擇其中一個剖面╃•╃◕，經粗磨◕╃•、細磨◕╃•、腐蝕後觀察╃•╃◕，裂紋更加明顯╃•╃◕，幾乎貫穿了整個剖面☁◕◕▩。裂紋具有一定的寬度╃•╃◕，大多裂紋空隙處噙含黑色非金屬夾雜物╃•╃◕，其中有一處夾雜物距離法蘭密封面約3.0mm╃•╃◕，直徑約 2.5mm╃•╃◕，夾雜物上部至密封面有明顯的補焊痕跡╃•╃◕，補焊面積約380mm2╃•╃◕，補焊深度達3.0mm☁◕◕▩。

在這條新建的工藝管道上╃•╃◕，使用的管道組成件並非是利舊品╃•╃◕，而是新購進的產品╃•╃◕，在法蘭剖面上發現了多處噙含非金屬夾雜物的裂紋╃•╃◕，可以初步判定↟╃✘│：裂紋的產生與大量存在的非金屬夾雜物有關☁◕◕▩。而剖面上的補焊痕跡╃•╃◕，卻是一種令人費解的◕╃•、非常不正常的現象☁◕◕▩。

2.3 金相組織分析

為進一步探求裂紋產生的原因╃•╃◕，弄清楚新購買的法蘭在組焊到管道上之前是否真的經歷了補焊╃•╃◕，對法蘭剖面裂紋位置進行金相檢驗☁◕◕▩。

取1中所述試件╃•╃◕，對法蘭剖面上有補焊痕跡的位置進行細磨◕╃•、拋光╃•╃◕，在100倍顯微鏡下觀察╃•╃◕，裂紋更加清晰╃•╃◕，較長的裂紋內部含有體積較大的條狀非金屬夾雜物(見圖2)及剖面上彌散的點狀非金屬夾雜物;裂紋尖端禿鈍╃•╃◕，裂紋兩側未見明顯異常現象;該處金相組織含枝晶狀奧氏體╃•╃◕，是典型的奧氏體不鏽鋼焊接接頭組織☁◕◕▩。

3 裂紋性質判定

綜合上述法蘭裂紋形貌◕╃•、斷口特徵◕╃•、裂紋微觀形貌及金相組織分析結果╃•╃◕，表明裂紋產生在法蘭生產過程中╃•╃◕，屬於沿夾雜物尖端的鍛制裂紋☁◕◕▩。為了消除法蘭表面明顯的裂紋╃•╃◕，在法蘭出廠前確實經歷了補焊☁◕◕▩。

4 裂紋成因分析

4.1 大量存在的非金屬夾雜物╃•╃◕，是裂紋產生的根源

由於製造法蘭的鍛坯記憶體在大量的非金屬夾雜物╃•╃◕，在鍛制過程中╃•╃◕，體積型夾雜經反覆鍛制╃•╃◕，變成面積型夾雜╃•╃◕，使材料內部產生了沿夾雜物尖端的鍛制裂紋☁◕◕▩。體積較大的夾雜物鍛制後變成了尺寸較大的裂紋;體積較小的夾雜物鍛制後變成了尺寸較小的微裂紋☁◕◕▩。這些裂紋大多是埋藏裂紋☁◕◕▩。

鍛坯經過機加工後╃•╃◕，埋藏裂紋有的變成了表面裂紋╃•╃◕，這就是宏觀檢查中發現法蘭內外表面◕╃•、螺栓孔記憶體在較多的微裂紋的原因☁◕◕▩。對於法蘭表面尺寸較大的裂紋╃•╃◕，為了能讓產品出廠╃•╃◕，生產廠家採取了打磨→消除表面裂紋→補焊→再次機加工等手段╃•╃◕，使法蘭外觀上看起來沒有明顯的缺陷☁◕◕▩。這就是法蘭補焊面積380mm2◕╃•、補焊深度3mm的原因☁◕◕▩。

4.2 鍛制裂紋在試驗壓力作用下進一步擴充套件╃•╃◕，致使法蘭最終洩漏

大量存在的非金屬夾雜物╃•╃◕，會降低材料的塑性和韌性╃•╃◕，裂紋內部的夾渣使裂紋的尖端產生應力集中╃•╃◕，法蘭無法承受外載入荷╃•╃◕，致使在耐壓試驗過程中╃•╃◕，試驗壓力剛剛達到0.6MPa╃•╃◕，法蘭便開裂洩漏☁◕◕▩。

5 採取的措施

(1)將所有問題法蘭全部更換☁◕◕▩。

(2)繼續查詢本裝置中使用的同廠家◕╃•、同批次的其他管件╃•╃◕，採用相應檢驗手段╃•╃◕，確認其是否合格☁◕◕▩。

(3)對新更換的法蘭╃•╃◕，除了複驗其化學成分◕╃•、力學效能外╃•╃◕，還應進行宏觀檢查╃•╃◕，評價其幾何尺寸和表面光潔度╃•╃◕，並檢查是否有非正常幾何尺寸不連續處