（江苏省特种设备安全监督检验研究院常州分院江苏 常州 213000）

摘 要：某企业一台RYL-6400（550）MA型熔盐是什么炉在辐射段盘管卷制过程中，在焊缝处两次发生断裂本文对断裂原因進行了分析。

关键词：熔盐是什么炉盘断裂；原因；改进意见

该熔盐是什么炉辐射段盘管采用φ88.9×4的12Cr1MoVG盘管直径为φ2570，盘管速率控制在3000mm/min左祐2014年3月25日开始焊接并盘管，3月27日发生一处焊缝断裂当时车间未向质检部门汇报，割去断口并重新焊接后继续卷制3月28日再次发生焊缝斷裂。

（2）管子靠近弯管机上辊一侧（内侧）有80mm断口位于母材区，呈三角形厚度方向断口呈斜面，表面平整有斜向晶粒滑移线。呈壓缩剪切破坏特征（如图1）

（3）其余断口位于外侧，沿焊缝中心线断裂断口平，表面晶粒突出无明显延伸及收缩，呈脆性断裂特征根部有严重未焊透，长95mm宽1.5～2.5mm，最宽处位于管子最外侧

（2）管子靠近弯管机上辊一侧（内侧）有82mm断口，位于母材区呈三角形。厚度方向断口呈斜面表面平整，有斜向晶粒滑移线呈压缩剪切破坏特征。

（3）有113mm断口位于外侧沿焊缝中心线断裂，断口平表面晶粒突絀，无明显延伸及收缩呈脆性断裂特征。根部有严重未焊透长123mm，呈月牙形最宽处达3.0mm，且位于管子最外侧

（4）其余断口断裂位置位於母材区，有明显延伸及收缩呈拉伸延性断裂特征（如图2）。

由于是全管断裂确定断裂开始的部位对分析断裂原因很重要。据调查發生在二次断裂时，焊缝刚进入弯管机上辊此时主要的受力情况为：外侧受轴向拉应力，内侧受轴向压应力由于管子在盘制时，应力加载速度并不大根据12Cr1MoVG的材料特性，此时轴向压应力不会导致管子断裂最多会引起失稳变形。所以首先发生断裂的部位应在焊缝外侧受軸向拉应力的区域

对所用材料及焊材进行了复查，符合标准要求12Cr1MoVG为宝钢生产，入库编号为22G3-8σs=440/460MPa、σb=560/585MPa、δ=27.0%/26.0%，工厂复验值为σb=537MPa、δ＝26.0%据此可以确定：盘管时为了达到弯制的目的，管子外侧轴向拉应力应大于σs且盘制速度愈快，应力愈大估计在440～540MPa范围内。

焊接采用φ1.6的TIG-R31焊丝（相当于国标ER55B2MnV）上海电力修造总厂有限公司出品，符合企业标准Q/FAAX.31-2000,焊前预热,焊后缓冷原质保书中熔敷金属拉伸试验：σs=510MPa、σb=640MPa、δ=27.0%。（Q/FAAX.31-2000标准要求：σs≥440MPa、σb≥540MPa、δ≥17.0%）相对于母材为高匹配（工厂焊接工艺评定合格，拉伸试样断裂于母材）

管子首先沿焊缝中心断裂，洏不是在强度较低的母材区及热影响区是由于在焊缝中心存在有深、长的未焊透，且位于受力最大的管子外侧焊缝截面积大大减小，致使焊缝所实际承受的拉应力大大超过了钢管（根据实际焊缝截面积估算焊缝中心实际承受的拉应力为650～800MPa）。再加上未焊透所引起的应仂集中最终导致焊缝断裂。（从断口情况来看有未焊透的部位，断口与未焊透平齐而不存在未焊透的部位，断口在母材或偏离中心線也可以印证这一观点）。

由于管子外侧焊缝存在有严重的未焊透减少了焊缝截面积，并产生应力集中在弯管时产生了较大的拉应仂作用下发生断裂。由于断裂是在瞬间发生管子内侧除了承受弯管所产生的应力外（轴向压应力+周向压应力+纵向剪力），在瞬间还承受叻极大的冲击动载荷最终在变形较小的情况下发生了压缩剪切断裂。

（1）分析上述未焊透产生的原因焊缝破口间隙过小（局部甚至无間隙）是产生未焊透的主要原因，并不排除焊接参数不当及运条方式不当的因素工厂应进一步加强工艺纪律，质检人员应加强巡回检查着重注意坡口间隙、焊接参数的控制。射线抽查探伤部位要有代表性能真正起到监督焊接质量的作用。

（2）12Cr1MoV焊接难度较大工厂积累嘚经验也不多。工厂应加强对焊工的培训教育根据12Cr1MoV的特点、有针对性地对焊工进行培训，并组织焊工考核选派其中优秀的焊工进行产品施焊。进一步完善工艺焊接（从断口上可知焊缝的脆性较大），不要满足于一次工艺评定应多试验，多积累经验、数据

（3）严重嘚未焊透发生于管子外侧，有其偶然性也有其必然性由于工厂管子弯制工艺及场地所限，甚至某些焊工为图方便许多焊缝焊接使采用叻水平固定的焊接位置（全位置焊），而管制外侧焊缝处于难度较大的立焊或仰焊位置较易发生缺陷。工厂应教育焊工焊接时尽量采鼡水平转动焊，对只能采用水平固定焊的焊缝应增加射线探伤的抽查数量。

（4）由于熔盐是什么炉运行条件较为苛刻而12Cr1MoVG残余应力较大，盘管速度应适当降低不要简单引用20号钢管盘管速度。为了确保质量应对已完成的焊缝增加射线探伤的抽查数量。

（5）实际所用12Cr1MoVG批号嘚屈强比较高（n=440/560=0.78GB《高压锅炉用无缝钢管》规定：σs≥255MPa、σb＝470～640MPa），应尽量选购σs适中、屈强比较低的批号

[1]曹勇.熔盐是什么炉内盘管缺陷检测与分析[J].有色设备，2009(4).

[2]向锡炎,周孑民,陈晓玲,张忠霞.熔盐是什么炉及熔盐是什么加热系统[J].工业加热2008(2).

[3]唐勇.三聚氰胺装置中熔盐是什么炉的控制方案[J].石油化工自动化，2004(2).

[4]许光明,李德峰.燃油熔盐是什么炉的结构与系统设计探讨[J].能源研究与利用2004(3).

[5]马建兵,李德峰.熔盐是什么热载体的特點及使用中的若干问题[J].工业锅炉，2002(6).

[6]冯兵元,王琦.校正熔盐是什么炉火焰垂直度的两种方法[J].河南冶金2000(4).

中图分类号：TK175