主蒸汽管道弯头热影响区开裂机理

某超临界机组主蒸汽管道发生开裂,开裂部位均位于焊缝近弯头侧。对开裂的焊接件进行解体,采用宏观检验、化学成分检测、微观组织分析、常规力学性能检验等实验方法,并结合热推弯头制造工艺进行开裂机理研究。结果表明:弯头基体存在大量质脆的金相夹杂物,易剥落形成空穴;弯头晶粒度严重超标,使得在焊接过程中弯头热影响区正火区与回火区晶粒度差异极大;弯头抗拉强度接近标准要求下限。弯头材质劣化是此次开裂的主要原因。直管段各项性能基本正常。在使用过程中,高温蒸汽冲刷使得金相夹杂物脱落形成空穴,裂纹起源于管道内表面焊熔合线近弯头侧,沿弯头侧热影响区正火区扩展至正火区与回火区交界处,直至裂透。