T91+TP347H异种钢焊接接头失效分析

黄应红; 李春桂; 梁泽宁; 张红兵

doi:10.7512/j.issn.1001-2303.2024.07.20

失效分析及修复 | 浏览量 : 0 下载量: 820 CSCD: 0

PDF
导出
分享
收藏
专辑

T91+TP347H异种钢焊接接头失效分析
Failure Analysis of T91+TP347H Dissimilar Steel Welded Joints
2024年54卷第7期页码：138-143
收稿：2023-07-28，

修回：2023-09-22，

纸质出版：2024-07-25
DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.07.20
稿件说明：

移动端阅览

黄应红，李春桂，梁泽宁，等.T91+TP347H异种钢焊接接头失效分析［J］.电焊机，2024，54（7）：138-143. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.07.20.

HUANG Yinghong, LI Chungui, LIANG Zening, et al.Failure Analysis of T91+TP347H Dissimilar Steel Welded Joints[J].Electric Welding Machine, 2024, 54(7): 138-143. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.07.20.

摘要

某电厂超临界锅炉运行中发现高温再热器出口T91/TP347H异种钢焊接接头发生断裂致使锅炉泄漏。对失效焊接接头进行宏观形貌观察、化学成分分析、金相检验、硬度测试等一系列检验，结合该锅炉的运行情况和历史故障情况，综合分析该锅炉异种钢焊接接头的失效原因。结果显示，焊缝成形差、焊接质量不合格是导致出现接头开裂的直接原因；异种钢接头本身化学成分差异大，性能不均匀，在长期的高温和应力作用下发生元素迁移，造成交界面性能下降，这是焊接接头出现开裂的根本原因；机组的深度调峰、频繁启停调峰则进一步加速了裂纹的产生。经过失效原因分析，并借鉴异种钢焊接接头的管理标准及实践经验，建议加强焊接质量控制和优化金属监督策略，提高无损检测的抽样率，并注意控制机组调峰速率。可为同类型电厂异种钢焊接接头管理提供参考。

Abstract

During the operation of a supercritical boiler in a certain power plant

it was found that the T91/TP347H dissimilar steel welded joint at the outlet of the high-temperature reheater had fractured

causing a boiler leak. A series of tests were conducted on the failed welded joint

including macroscopic morphology observation

chemical composition analysis

metallographic examination

and hardness testing. Combined with the operating conditions and historical fault history of the boiler

a comprehensive analysis was made of the failure causes of the dissimilar steel welded joint. The results showed that poor weld formation and unqualified welding quality were the direct causes of the joint cracking; the large chemical composition difference and uneven performance of the dissimilar steel joint itself

under long-term high temperature and stress

led to element migration

resulting in a decline in interface performance

which is the fundamental reason for the cracking of the welded joint; the deep peak shaving and frequent start-stop peak shaving of the unit further accelerated the generation of cracks. Based on the failure cause analysis

and drawing on the management standards and practical experience of dissimilar steel welded joints

subsequent maintenance inspection and metal supervision strategy optimization suggestions were put forward

which can provide a reference for the management of dissimilar steel welded joints in similar power plants.

关键词

Keywords

references

郭奇岐，龙海洋，郝峻婵 . 超临界火电机组用钢材料的发展［C］// 决策论坛——政用产学研一体化协同发展学术研讨会论文集（上）， 2015 .

龚宏强，刘宾 . 高温受热面马/奥异种钢接头泄漏原因分析与预防［J］. 焊接技术， 2020 ， 49 （ S1 ）： 77 - 81 .

GONG H Q ， LIU B . Analysis and prevention of leakage in high-temperature heating surface Martensite/Austenite dissimilar steel joints ［J］. Welding Technology ， 2020 ， 49 （ S1 ）： 77 - 81 .

陈鑫，蔡文河，张坤，等 . 火电厂异种钢焊接接头早期失效研究现状［J］. 山西电力， 2021 （ 5 ）： 45 - 47 .

CHEN X ， CAI W H ， ZHANG K ， et al . Current status of early failure research on dissimilar steel welded joints in thermal power plants ［J］. Shanxi Electric Power ， 2021 （ 5 ）： 45 - 47 .

石顺梅 . 一期锅炉高再管失效原因分析报告［R］. 南宁：广西桂能科技发展有限公司， 2022 ： 3 - 51 .

李克俭，蔡志鹏，李轶非，等 . 碳迁移对9Cr%和2.25Cr异种钢焊接接头高温韧性的影响［J］. 机械工程学报， 2015 ， 51 （ 16 ）： 150 - 155 .

LI K J ， CAI Z P ， LI Y F ， et al . The effect of carbon migration on the high-temperature toughness of 9Cr% and 2.25Cr dissimilar steel welded joints ［J］. Journal of Mechanical Engineering ， 2015 ， 51 （ 16 ）： 150 - 155 .

樊睿智，刘俊龑，陆皓，等 . 异种钢管子对接焊热处理前后残余应力的数值模拟［J］. 焊接， 2007 （ 5 ）： 54 - 57 .

FAN R Z ， LIU J Y ， LU H ， et al . Numerical simulation of residual stress before and after heat treatment of dissimilar steel pipe butt welding ［J］. Welding & Joining ， 2007 （ 5 ）： 54 - 57 .

孙伟，葛萍，秦萍丽 . SA-213T91+SA-213TP347H异种钢接头失效分析［J］. 锅炉制造， 2015 （ 2 ）： 28 - 29 .

SUN W ， GE P ， QIN P L . Failure analysis of SA-213T91+SA-213TP347H dissimilar steel joint ［J］. Boiler Man-ufacturing ， 2015 （ 2 ）： 28 - 29 .

杜宝帅，金树生，张忠文，等 . T91/TP347H异种钢焊接接头开裂失效分析［J］. 电焊机， 2021 ， 51 （ 12 ）： 46 - 49+62 .

DU B S ， JIN S S ， ZHANG Z W ， et al . Failure analysis of cracking in T91/TP347H dissimilar steel welded joints ［J］. Electric Welding Machine ， 2021 ， 51 （ 12 ）： 46 - 49+62 .

裴世英，朱小令 . 调峰机组的汽轮机转子寿命研究［J］. 热力发电， 1985 （ 6 ）： 16 - 24 .

PEI S Y ， ZHU X L . Research on the Life of Steam Turbine Rotors in Peak shaving Units ［J］. Thermal Power Generation ， 1985 （ 6 ）： 16 - 24 .