理论教育 失效波纹管开裂原因分析

失效波纹管开裂原因分析

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:将泄漏的波纹管从管线上取出,按层分割开。图8-37 表面腐蚀形貌和裂纹图8-38 裂纹形貌和分叉走向失效波纹管的裂纹断口表面形貌如图8-39所示。从裂纹的微观走向和典型的分叉形态来看,裂纹的形成和扩展具有不锈钢应力腐蚀裂纹的一般特征。而且在分析观察的所有试样中,类似疲劳的断裂并非简单地从波纹管表面形成,而是直接与表面已形成的蚀坑或应力腐蚀裂纹有关。

失效波纹管开裂原因分析

将泄漏的波纹管从管线上取出,按层分割开。从分隔开的波纹管每一段每一层可以看出,接触大气的波纹管内表面都有不同程度的腐蚀,大部分表面已丧失金属本色,有大量的腐蚀坑和裂纹,靠近出口端环的一组波纹管腐蚀最严重。腐蚀严重的波纹管管段从内层向外已有3层完全腐蚀透,这些部位的波纹管完全没有金属材料的本性,形似“树皮”。表面腐蚀形貌和裂纹如图8-37所示。局部位置清除腐蚀产物后,可见裂纹形貌曲折分岔,部分主裂纹旁丛生许多网状裂纹(见图8-38)。两层波纹管间有棕黑色腐蚀产物和白色沉积物,内层内表面附着一层棕黄色水锈,波间局部位置有泥土及污水

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图8-37 表面腐蚀形貌和裂纹

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图8-38 裂纹形貌和分叉走向

失效波纹管的裂纹断口表面形貌如图8-39所示。在断口表面可以观察到起裂表面的台阶形貌,这是多裂纹起源的形貌特征,断口表面微观形貌主要为解理断裂,在断口上可观察到明显的解理台阶、涟波和河流花样(见图8-40),也可以观察到准解理(韧窝)特征(见图8-41)。

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图8-39 裂纹断口表面形貌

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图8-40 断裂的解理断口形貌

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图8-41 断口表面的准解理(韧窝)特征

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图8-42 部分裂纹的微观走向

抛光试样经王水腐蚀后,在显微镜下观察,发现裂纹发展均为穿晶型(见图8-42),未发现晶间腐蚀迹象。从裂纹的微观走向和典型的分叉形态来看,裂纹的形成和扩展具有不锈钢应力腐蚀裂纹的一般特征。

裂纹断口除具有解理断裂特征外,还可以观察到腐蚀疲劳条带特征,如图8-43所示。由于表面腐蚀产物的影响,这些疲劳条带变得模糊不清。而且在分析观察的所有试样中,类似疲劳的断裂并非简单地从波纹管表面形成,而是直接与表面已形成的蚀坑或应力腐蚀裂纹有关。绝大多数的裂纹是从表面的蚀坑处起裂的,如图8-44所示,而且在一个穿透形的断口表面往往可以观察到应力腐蚀与腐蚀疲劳的混合断裂过程。

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图8-43 断口表面的疲劳条带特征

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图8-44 裂纹从蚀坑底部起裂

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