回火工艺对20Cr1Mo1VTiB螺栓钢组织和性能的影响

利用SEM、TEM、EBSD等研究了回火工艺对20Cr1Mo1VTiB螺栓钢组织和力学性能的影响。回火后,该钢贝氏体板条合并长大,板条界变得模糊。随着回火温度升高和回火时间延长,板条合并长大明显。相比于700℃×4 h回火,720℃×4 h回火和700℃×6 h回火后贝氏体板条尺寸分别增加了44.98 nm和55.93 nm。随着回火温度升高和回火时间延长,20Cr1Mo1VTiB螺栓钢中的主要碳化物为VC、TiC、M_(3)C尺寸变大,形貌从方形向球形转变;同时,该钢的抗拉强度和硬度降低,延伸率和-20℃冲击韧性有所提高。

20Cr1Mo1VTiB钢制高温紧固螺栓断裂失效分析

某火力发电厂汽轮机用20Cr1Mo1VTiB钢制高温紧固螺栓在安装时发生断裂。通过宏观检验、化学成分分析、金相检验、断口分析、力学性能测试等方法对螺栓断裂的原因进行了分析。结果表明:高温紧固螺栓材料的冶炼工艺中由于化学元素含量控制不当,导致碳含量严重超标,造成螺栓的冲击吸收能量及塑性下降,最终促使螺栓发生断裂。

高温高压导气管法兰连接螺栓断裂分析

某热电机组汽轮机20Cr1Mo1VTiB钢高压导气管螺栓发生断裂失效,通过宏观断口观察、化学成分分析、金相组织分析、硬度检验、常温冲击试验等,对断裂原因进行了综合分析。结果表明,由于制造过程中热加工或热处理工艺不当,导致材料局部存在宏观粗晶组织,螺栓冲击性能较差,不能满足高温、复杂应力工况下的长期服役要求,最终发生脆性断裂。建议加强20Cr1Mo1VTiB(争气2号)以及同系列的20Cr1Mo1VNbTiB(争气1号)螺栓粗晶问题的监督检查,并简述了常用检查方法。

汽轮机调速汽阀高温紧固螺栓断裂失效分析

某火电厂在机组检修期间发现汽轮机中压调速汽阀高温紧固螺栓断裂失效。为了确定失效原因,避免类似事件再次发生,利用直读光谱仪、光学显微镜、扫描电镜、摆锤式冲击试验机对断裂螺栓的宏观形貌、断口微观形貌、化学成分、显微组织、力学性能等进行了测试分析。结果表明,此次高温紧固螺栓断裂的主要原因为20Cr1Mo1VTiB钢螺栓在制造阶段的锻造温度过高或淬火温度过高造成组织晶粒粗大,引起材料冲击性能降低,在中压调速汽阀频繁动作产生的冲击载荷作用下沿粗晶部位开裂,并以脆性解理断裂方式扩展,直至螺栓整体断裂。

汽轮机组阀盖紧固螺栓断裂失效分析

采用宏观形貌和显微组织观察、化学成分分析、力学性能测试和冲击断口微观形貌观察等方法,对某电厂4号汽轮机组中压调节阀阀盖用20Cr1Mo1VTiB钢紧固螺栓的断裂原因进行了研究。结果表明,螺栓断裂的原因主要与长时高温运行引起的蠕变损伤有关。螺栓的许用工作温度(570℃)仅略高于汽轮机组的设计温度(566℃),裕度存在不足,且螺母端第一扣螺纹牙底处的应力集中程度较高,在长期高温和低速率应力集中的共同作用下形成蠕变孔洞,冲击性能逐渐下降,并最终引发蠕变损伤断裂。据此,建议对中压调节阀紧固螺栓及相应的垫圈材料配套进行等级升级。