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分析冷卻器入口端开裂的微观观察特征

冷卻器焊縫的斷裂在微觀下,入口端開裂主要爲脆性開裂特征,裂紋起裂于齒形板的尖端,裂紋沿晶開裂,主要形貌特征爲解理沿晶二次開裂,具有應力腐蝕開裂的特征。壓緊板與板束間存在溫差,若溫差達100e,則在壓緊板上所産生的溫差應力已大于304材料的標准屈服強度。此外,原結構管板厚度達60mm,管板外緣受殼體直徑的限制。

  冷卻器入口端齿形板焊缝为脆性断裂,主要形貌特征为解理沿晶二次开裂,有应力腐蚀开裂特征。出口端齿形板焊缝开裂主要为韧性断裂特征,是因出口端焊缝承受了较大的焊接残余应力和热应力,受介质中高质量分数氯离子和高温作用,发生了氯化物应力腐蚀开裂。

  改進措施:(1)斷開壓緊板,絕緣梯子增設上部膨脹節以吸收板束與壓緊板之間的膨脹差。取消管板結構,在板束上部增設與板束下部相同的拱頂蓋,極大地降低了板片寬度方向的膨脹約束。

  (2)將梳齒板更新爲鑲塊結構,端面只起密封作用,長度(60mm)方向與板片的焊縫受力一致,使承載能力大爲提高。板束質量由新設置的管板承受,管板由設備法蘭夾持。在板束端面設置支撐橫梁。裂縫處理縮小板束殼程進、出口的通道長度,以提高換熱效果。

  (3)在冷卻器上部殼體設置入孔,用于檢查板束上部膨脹節。拆除管束時可以從上部膨脹節下端斷開,分別拆裝上部殼體和膨脹節。

  在制造上,改進焊接工藝,提高焊接接頭的成型質量。在操作上,嚴格控制升降溫速度,保證板束與壓緊板的溫差小于50e.

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