某1000MW超超临界机组汽轮机IN783螺栓断裂失效分析

某电厂1000MW超超临界机组汽轮机再热主汽阀、再热调节阀阀盖与阀体紧固螺栓在运行过程中发生了失效现象。通过化学成分分析、宏观、微观组织分析及相应的力学性能试验等分析检测可知,螺栓材料在长期高温服役后,基体和β相中析出了较多的其它物相组织,造成材料的脆化及晶界弱化,降低了螺栓的塑韧性。检修时旧的安装工艺使螺栓处于较大的应力状态,加上高温运行时蒸汽推力的共同作用,螺纹、加工缺陷处的应力集中无法通过塑性变形释放,导致这些部位裂纹萌生并快速扩展,最终引发螺栓的脆性断裂。

超超临界机组In783合金螺栓早期断裂原因及其应用建议

分析了In783合金螺栓经常发生早期断裂的原因,并对In783合金螺栓的负蠕变现象进行讨论,得出In783合金螺栓的早期断裂与拆装工艺不规范、制造质量不良、材料服役后性能下降及其负蠕变等因素有关。最后给出了In783合金螺栓的应用建议。

汽轮机IN783合金螺栓的断裂行为

应用于超超临界机组汽轮机再热汽门的IN783合金螺栓频繁发生断裂,断裂形式多样。为研究影响其断裂行为的因素,对该螺栓材料进行了不同应力、温度下的持久断裂试验,并对断裂试样进行了金相检验及断口分析。结果表明:IN783合金螺栓在650℃和600℃时的时效脆性较大,持久塑性很低,试样断裂以沿晶脆性断裂为主,随着断裂时间的延长,裂纹源处氧化特征及断口腐蚀特征越来越明显,断裂形式逐渐转变为沿晶氧化断裂。