过热蒸汽炉对流管弯头焊缝腐蚀原因分析ppt课件

1、9 0 端 视 图5341 2出 口入 口l弯头失效形貌的宏观分析弯头失效形貌的宏观分析l母材及焊缝的材质分析母材及焊缝的材质分析l腐蚀损坏缘由分析腐蚀损坏缘由分析l结论结论l建议建议l1. 弯头的宏观腐蚀形貌分析 与与1 1号弯头衔接的对流管入口端的腐蚀减薄形貌号弯头衔接的对流管入口端的腐蚀减薄形貌典型弯头内外表腐蚀形貌典型弯头内外表腐蚀形貌 1号弯头内外表腐蚀形貌号弯头内外表腐蚀形貌 1 1号弯头出口端内外表腐蚀形貌号弯头出口端内外表腐蚀形貌1 1号弯头出口端内侧外表腐蚀形貌号弯头出口端内侧外表腐蚀形貌1 1号弯头出口端环焊缝腐蚀形貌号弯头出口端环焊缝腐蚀形貌 3 3号弯头内外表腐蚀形貌号

2、弯头内外表腐蚀形貌 3 3号弯头近出口端内外表腐蚀形貌号弯头近出口端内外表腐蚀形貌 4 4号弯头内外表腐蚀形貌号弯头内外表腐蚀形貌 4 4号弯头内外表出口端腐蚀形貌号弯头内外表出口端腐蚀形貌 4 4号弯头内外表出口端环焊缝腐蚀形貌号弯头内外表出口端环焊缝腐蚀形貌 5 5号弯头内外表腐蚀形貌号弯头内外表腐蚀形貌 5 5号弯头内外表端部腐蚀形貌号弯头内外表端部腐蚀形貌 5 5号弯头内外表端部腐蚀形貌号弯头内外表端部腐蚀形貌二、母材及焊缝的材质分析二、母材及焊缝的材质分析1. 1. 材质化学成分分析材质化学成分分析 母材及焊缝部位材质成分母材及焊缝部位材质成分 成 分 类 别元 素 含 量%CSiM

3、nPS规范规定母材0.320.350.300.800.0350.035焊丝0.090.731.350.0090.010理化分析母材0.190.260.580.0180.015焊缝0.090.480.910.0150.0101 母材组织弯头母材F+P 2 2母材部分珠光体有球化倾向时间缘由母材部分珠光体有球化倾向时间缘由 3焊缝最外层金属的魏氏体组织焊缝最外层金属的魏氏体组织 4 4热影响区的部分相变区热影响区的部分相变区 5热影响区的完全相变区热影响区的完全相变区3. 3. 资料硬度测定资料硬度测定 弯头序号1345位 置内侧外侧内侧外侧内侧外侧内侧外侧母 材17819610813115214

4、4140141焊 缝进口处206182152148143145出口处2251731552062001. 1. 腐蚀类型判别腐蚀类型判别 弯头减薄的缘由是电化学腐蚀中的吸氧腐蚀及水的冲蚀作用引起的。2. 2. 腐蚀机理腐蚀机理 纯真水腐蚀：纯真水腐蚀：3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2 溶解氧腐蚀： 阴极反响 O2 + 2H2O + 4e4OH- 阳极反响 Fe - 2e Fe2+ 3. 3. 影响氧腐蚀的要素影响氧腐蚀的要素 炉水中溶解氧的浓度炉水中溶解氧的浓度 炉水的炉水的pHpH值值 水流速度的影响水流速度的影响 4. 4. 弯头中压力、流速变化对腐蚀的影响弯头中压力、流速变化对

5、腐蚀的影响 1800 1800弯头压力和流速分布规律定性分弯头压力和流速分布规律定性分析析A低速高压区(a)C高速低压区KD内外(b)KB5. 5. 焊缝腐蚀穿孔的缘由焊缝腐蚀穿孔的缘由 1 1焊缝的电极电位要比母材低焊缝的电极电位要比母材低5 510mV10mV； 2 2锅炉水的电导率非常低，阴、阳极锅炉水的电导率非常低，阴、阳极之间欧姆压降较之间欧姆压降较 大，呵斥焊缝处的腐蚀电流密度远大，呵斥焊缝处的腐蚀电流密度远大于弯头及对流大于弯头及对流 管的电流密度；管的电流密度； 3 3焊缝衔接本身组成了大阴极、小阳焊缝衔接本身组成了大阴极、小阳极的腐蚀构造。极的腐蚀构造。 6. 6. 环焊缝周

6、向腐蚀不均的缘由环焊缝周向腐蚀不均的缘由 1 1水流速度的差别；水流速度的差别； 2 2焊接时起弧与收尾位置的剩余焊接时起弧与收尾位置的剩余应力的影响应力的影响7. 7. 对流室上、下部弯头腐蚀程度不同的缘由对流室上、下部弯头腐蚀程度不同的缘由 经处置的炉水中总氧含量很低，经过经处置的炉水中总氧含量很低，经过在上部弯头的腐蚀耗费，随水流至下部弯头的在上部弯头的腐蚀耗费，随水流至下部弯头的剩余氧含量更低，因此下部弯头的腐蚀作用减剩余氧含量更低，因此下部弯头的腐蚀作用减弱弱 1. 1.导致弯头腐蚀减薄的主要缘由是氧腐导致弯头腐蚀减薄的主要缘由是氧腐蚀与炉水冲蚀共同作用的结果；蚀与炉水冲蚀共同作用的

7、结果； 2.同母材相比，焊缝电极电位较低，且面积又较小，构成了大阴极、小阳极的腐蚀构造，因此焊缝处腐蚀速度较快； 3. 3. 由于弯头入口和出口处的流态不同，由于弯头入口和出口处的流态不同，导致出口附近炉水中的溶解氧浓缩，从而引导致出口附近炉水中的溶解氧浓缩，从而引发吸氧腐蚀，再加上水流的冲击作用致使弯发吸氧腐蚀，再加上水流的冲击作用致使弯头出口端比入口端腐蚀严重；头出口端比入口端腐蚀严重； 4. 4. 由于水中微量的溶解氧已被对流室的由于水中微量的溶解氧已被对流室的上部炉管腐蚀耗尽，因此对流室下部弯头腐上部炉管腐蚀耗尽，因此对流室下部弯头腐蚀细微。蚀细微。 5. 除微观和宏观缺陷外，焊接剩余拉应力是导致焊缝周向腐蚀不均的主要缘由。 锅炉进水要按照相应规定进展除氧，并严锅炉进水要按照相应规定进展除氧，并严峻控制炉水的峻控制炉水的pHpH值，使之满足高压锅炉的水值，使之满足高压锅炉的水质要求。质要求。 在弯头与对流管组焊时，应焊前预热，并在弯头与对流管组焊时，应焊前预热，并采用较小的焊接规范；防止在弯头的内、外采用较小的焊接规范；防止在弯头的内、外侧面附近起弧和收尾，以尽可以地减少焊接