汽轮机高温镍基合金螺栓断裂原因分析
2#5万汽轮机组主汽门螺栓断裂失效分析
2#5万汽轮机组主汽门螺栓断裂失效分析37112219860626****日照钢铁控股集团有限公司37060220040612****烟台青华中学主汽门紧固螺栓采用热紧双头螺栓，型号M56x4，共16颗，其中1颗断裂失效。
自上次大修后更换至今，运行约4年，即3.5万小时。
从断貌、光谱、金相三个方面对螺栓失效进行分析，并对螺栓进行拉应力强度校核，分析螺栓断裂失效原因，防止类似事件再次发生。
一、M56螺栓断貌分析图1 M56紧固螺栓宏观断貌由图1（左）知：裂纹由位置点1向位置点2扩展，呈放射状；裂纹收敛处（结合处）为裂纹源，即为位置点1处；位置点2处为最后撕裂位置。
由图1（右）知：断裂失效发生于螺纹根部，此处加工因尖角易产生应力集中。
二、M56螺栓光谱分析对螺栓表面进行打磨，对断裂螺栓进行光谱分析，各元素含量如图2.图2 螺栓元素含量表通过对螺杆表面进行光谱分析，检测元素符合材质20Cr1Mo1VTiB标准要求。
依据DL/T439—2006标准，其材质最高使用温度为570℃，室温下其强度极限为785MPa，屈服极限为685MPa。
主汽门蒸汽温度约535℃，20Cr1Mo1VTiB材质能够满足工况要求。
三、M56螺栓金相分析图3 M56螺栓试样腐蚀后图4 M56螺栓试样组织图调质金相组织图由图3可知，试样在做腐蚀处理后，表面呈现明显的异常组织，见图红框内；对使用进行金相分析，试样组织为马氏体，该组织通常由淬火热处理获得，该组织使得材料较高的硬度，但同时带来较高的脆性；通常再进行回火处理进行调质。
调质后组织为回火索氏体，其组织均匀有良好的韧性和塑性，具有较高的强度，具有良好的综合力学性能。
四、螺栓校核分析通过现场了解，蒸汽压力约8.83MPa，主蒸汽门截面直径约350mm，则蒸汽产生的推力F:通过16颗M56x4螺栓将主汽门法兰进行固定，应力截面积2144mm²，螺杆中心存在φ20的加热孔，则螺栓实际承载面积S约：假设螺栓均布受力，则单颗螺栓承受的拉应力δ：通过对螺栓强度校核分析，550℃下，20Cr1Mo1VTiB的蠕变极限所需应力值为185MPa，单颗螺栓承受拉应力为30MPa小于蠕变极限所需应力值，说明螺栓不会发生条件蠕变。
受损高温高压丝扣修复(1)方法
高温高压合金钢螺纹损坏原因分析及修复方法介绍针对我厂检修工作中经常遇到的螺纹损坏问题，结合几次螺纹修复工作，不断完善螺纹修复方法，总结了螺纹损坏后如何进行的修复方法。
并在我厂2 #机组通流改造的工作中，汽轮机调门螺栓更换过程，采用了文中介绍的方法，较好的解决了高温高压大直径断螺栓取出问题。
下面对螺栓损坏原因进行简单分析，及工作中遇到断丝如何处理进行简单介绍。
一损坏原因分析：1、检修工艺不规范，在螺栓安装时表面清理不干净，有毛刺，，螺纹没有仔细检查，表面有伤痕。
2、在安装螺栓时，螺栓加热器功率偏小，使螺栓受热不均，加热时间过长，导致螺栓螺纹部分温度过高而胀住。
3、螺栓及螺母选用的材质不匹配，导致热紧后部分螺纹受伤或变形。
4、螺纹经长期高温工作，表面产生高温氧化物，螺纹之间出现咬合现象。
在松螺栓时，由于氧化物的撕拉与剥落，在螺纹表面拉出毛刺；5、螺纹加工质量不好，松紧不适，粗糙度较大。
二、螺纹损坏后的修复：高温合金钢螺纹的损坏主要有三种类型：1、外螺纹损坏；2、内螺纹损坏；3、螺纹断裂。
对于表面不是缺损性的螺纹损坏，如有毛刺、表面有轻度氧化层等，正常情况下可用相应的板牙或丝锥对受损的丝牙进行修复。
对于螺纹损坏严重或某些特殊的螺纹（没有合适的丝锥或板牙），可以采用以下方法予以修复。
1、外螺纹的修复1、1损坏的外螺纹如果处于螺杆的有效旋合范围之外，可以考虑在完好螺纹长度足够用的情况下用角磨将损坏的螺纹磨去，用锉刀修光螺杆，去除毛刺。
如果损坏螺纹处于螺杆端部，还应注意将有效螺纹的起始处用什锦挫修正。
1、2如螺纹有效长度较短或无法通过调整垫片厚度将损坏螺纹移至有效旋合范围之外的，必须对螺杆进行整体修复。
根据螺纹损坏情况，分别可以按以下方法处理：1、2、1对于出现螺纹崩牙或不全的，可根据螺栓的材质选用合适的焊条进行焊补，然后利用角磨和锉刀进行修整。
为避免修锉过度，修整时应注意留有少许余量，在下一步的用螺母理丝时，余量部分可以被理去1、2、2选用合适的螺母来修复丝杆，螺母旋至根部后退出，检查螺纹表面，在用螺母修复螺杆处应留下痕迹，否则考虑更换合适的螺母。
汽轮机检修中螺栓损坏原因剖析及应对策略
汽轮机检修中螺栓损坏原因剖析及应对策略摘要：在汽轮机机组当中，由于螺栓的数量众多，其市场价格也比较高。
若不能科学合理、准确地处理，将导致螺栓损坏，导致螺栓维修周期延长，维修的成本增加，在这种情况下，加强螺栓维修工作是非常有必要的。
因此，本文将深入分析汽轮机检修时螺栓破损的原因，并提出相应的处理方法，以便更好地减少维修成本，节约能源，保证相关设备的有效运转。
关键词：汽轮机检修；螺栓损坏；原因剖析；应对策略1螺栓检修基本程序①拆卸螺栓。
汽轮机的螺栓是相互联系的，因此，在拆卸的过程当中，必须确保其金属部分的温度在80摄氏度左右。
按螺栓的装配状况，将其按顺序排列，并进行编号，以免在以后的装配当中出现各种不同尺寸的螺栓，延误了回装。
②检修和维修螺栓。
在维修之前，应先做好拆卸、清理螺钉、螺帽等的准备工作，以确保零件的清洁。
其次是正规的检查，包括螺丝过紧和试扣，如果螺丝和松下的螺钉都比较好安装，就表示没有任何的损伤；相反，有问题，必须进行调查。
最后，采用适当的维修办法，以确保螺钉的完整和螺钉的表面平整。
③回旋螺栓。
首先将螺栓进行冷压，然后进行热压，然后根据正确的安装程序，依次进行回装，并确保螺栓扭矩的正确设定。
但是，上述技术及流程中仍有缺陷，例如螺栓损坏程度的检查，螺栓损坏问题未细化，对维修的效果有一定的影响。
2螺栓损坏的原因分析2.1检修中螺栓的螺牙咬死所谓的螺牙就是一种与牙齿形状相似的螺栓外形，由于其咬合的原因，会造成螺栓的损伤，从而影响到螺栓的正常工作。
实际应用当中，因咬死而导致的齿根咬死，如下扣咬死、螺栓咬死等，对涡轮机螺栓的安全性造成了很大的影响。
造成螺钉咬死的主要因素有：①螺钉的制作质量不可靠，采用的热处理方法不够合理；②在工艺过程当中，不能在螺纹上涂上防烧抗咬合剂，从而影响到螺纹的加工质量；③在加工过程当中，螺纹上的残余杂质没有及时清除，会影响到加工效率。
同时，由于螺栓长期处于高温状态，其表面会产生氧化层，从而对螺钉、螺栓的安全性能产生一定的影响。
汽轮机检修中螺栓损坏原因分析及对策
汽轮机检修中螺栓损坏原因分析及对策作者：万菊平来源：《科学与信息化》2017年第01期摘要众所周知，螺栓在汽轮机设备当中是非常重要的一个组成部分。
本文将结合目前在汽轮机组方面进行检修的实际情况，详细描述造成螺栓损害的原因，并且立足实际寻找到正确的处理策略，以此来提升汽轮机检修后机组整体运行的稳定性及安全性。
关键词汽轮机检修；螺栓损坏；原因汽轮机螺栓包括抽气管、主气门、高压导气管以及调门法兰螺栓等，主要是指高温高压的汽缸螺栓。
在机组运行中以合金材质为主的高温螺栓承受着巨大的紧力和应力。
汽缸利用多种螺栓来保证密封面的严密性，使高温高压的蒸汽在汽缸内做功。
汽缸螺栓是连接上下缸两半的工具，也是一种使汽缸保持良好密封性的紧固件。
螺栓可以在很高的温度下工作，对于大功率汽轮机组来说，汽缸螺栓的工作温度在500℃以上，而在汽缸各部件中汽缸法兰螺栓承受的应力最大。
因此，要严格按照相关工艺对汽缸螺栓进行检修，在检修中不能有一丝一毫的疏忽，尽量避免发生漏气或设备损坏事故。
1 螺栓的检修工艺1.1 拆卸首先，要将汽缸调节级金属温度降到80℃，这样可以松汽缸螺栓。
绝大多数的汽缸螺栓都是热紧螺栓，因此在松螺栓时可以使用电加热棒。
螺栓拆下来之后应按标号进行存放，螺栓与螺帽要做到一一对应，还应按编号放好配套垫圈并记住各自的位置。
在拆卸的过程中要严格按照规定的顺序进行，通常情况下会选择从中部开始往两侧对称拆卸。
1.2 检修清理并打磨汽缸螺栓的螺帽、螺扣及栽丝，除掉毛刺和氧化皮，然后用丝锥过扣，在回装之前应全部试扣，可以轻松旋入旋出时即为合格。
螺栓的螺扣如有损伤，可使用三角锉刀进行仔细的休整扣齿，还可以在车床上过扣，使其光滑易用为止。
同时，积极配合监督部门对汽缸螺栓进行金属监督，仔细检查螺栓的材质、硬度、组织以及外观损伤，不符合要求的应及时更换。
在更换新螺栓时，其材质、长度、尺寸、编号应和旧螺栓保持一致。
1.3 回装在回装螺栓时应遵循先冷紧后热紧的原则，按照检修规程的要求确定冷紧、热紧的顺序，与拆卸时的顺序保持一致即可。
汽轮机高温螺栓的断裂特性分析
组运行安全。
一
．
实验材料
本实验 材料是 由通辽 发电总厂提供 的高压 调速汽 门螺
栓 ，其 规格为 Ｍ５ ４×２ ０ ６× ２ ，使用材 料为 ２ Ｃ ｌ ｌ ｉ ０ ｒＭｏ ＶＴ Ｂ 钢 ，运行时 间大约为 １ １６小 时，工作温度 为 ５ ５ ５２ ３ ℃左右 。 断裂位置在 螺纹第 一扣根 部的横截 面上 。热加工 工艺是始
锻温度 １ ５ ℃，终 锻温 度 ８ ０～ ９ ０Ｃ，锻 后砂 冷 ，退火 １０ ５ ０ ｏ
处 理 加 热 至 ９ ０～ ９ ０ ， 温 ４～ ６ 缓 冷 至 ６ ０ 出 炉 。 ３ ５Ｖ 保 ｈ， ｏ℃
图１高压调速汽ｆ ２Ｃ ｌ ｌ ＴＢ ］ Ｏ ｒＭｏ Ｖ ｉ螺栓宏观断 口
热处理 工艺是 １ ３ ０ ０～ １５ ￣油淬 加 ７ ０～ ７ ０ ６ ００ ０ ２ ℃ ｈ回火 ，
２ 断 口微观形貌观察 ． 用 Ｊ Ｍ－ ４ ０型号扫 描 电镜 观察断 裂螺栓 断 口，从断 Ｓ ６９ 口形貌 （ ２ 可 以看 出，断 口形 貌呈冰糖状 （ 图 ２ ｂ） 图 ） 见 － ，
并伴 有 河流状 花样 （ 图 ２ ｃ， 冰糖状 是沿 晶断 裂形貌 ， 见 －） 而河 流状花样 是解理 断裂断 口的微观基 本特征 ，这表 明该
能。防止运 行 中断裂 ，是保证机 组运行 安全 、防止恶性事
故 的重要环节。 随着我 国锅炉 、汽轮机机组 超临界 大容量 的发展 ，对
螺 栓钢提 出了更高 的要求。为保证 高温汽 缸和 阀门的法兰
不 漏汽 ，所采用 螺栓 经受 的工作状 态 的重要程度 并不亚于
其 他金 属部 件。¨研 究 其失 效原 因 ，以便 采取 有效 措施 ，
汽轮机检修中螺栓损坏原因分析及对策
汽轮机检修中螺栓损坏原因分析及对策摘要：汽轮机组中存在着大量的螺栓，如果在维修中没有得到正确的处理，不仅会导致螺栓的损坏，而且还会导致维修周期的加长，从而增加维修费用，还会对设备造成不同程度的损伤，影响到蒸汽机组的安全和效率。
鉴于此，本文从汽轮机中螺栓检修的基本流程出发，对螺栓损伤的成因进行了分析，并提出了有针对性的对策，从而保证了机组的安全稳定运行。
关键词：汽轮机；检修；螺栓损坏；原因及对策一般来说，我们所说的螺栓指的是高压、高温螺栓，它不仅包括主汽门、连通管、调节气门、高压导气管和汽缸法兰螺栓，还包括各个轴承紧固螺栓。
因为在正常的情况下，汽轮机需要承受很大的压力，而且在机组的工作中，螺栓的工作状态是不断的做功，所以，在这样的工作条件下，螺栓会因为承受了很大的应力而产生疲劳，从而造成设备的破坏。
根据某电厂的一次检修，对造成螺栓损坏的因素作了详细的剖析，并根据工作实践，提出了相应的解决措施，从而提高了机组的安全性和稳定性。
1 汽轮机中螺栓检修基本流程分析为了提高汽轮机螺栓维修工作的效率和质量，需要对螺栓的维修基本过程进行合理的设定，并结合科学的维修工艺，对存在的问题进行及时妥善的处理。
汽轮机螺栓检修的基本程序是这样的。
首先，正确而有效的拆除螺栓。
在高效地拆除涡轮螺栓时，需要将金属表面的温度降到80℃以下，才能保证以后工作的正常进行。
拆除完毕后，应将螺栓保存好，并对其进行编号，这样才能保证检修的顺利进行。
其次是对螺栓的检查和维护。
检修前要做好准备工作，即一一拆开清理螺扣、螺帽等，去除氧化皮，保证零件的清洁。
如果螺母安装顺利，松开螺母，那就说明螺母没有问题，如果有问题，那就需要检查。
同时，要正确地选用维护方式，保证螺栓的良好状态和螺栓的表面光洁。
最终，在检修结束后，及时返回安装。
做完螺栓检修工作后，要立即回装。
在回位时，需要在合理的次序支撑下，对螺栓进行冷紧，热紧作业。
在实际工作中，需要对力矩进行有效的控制，并严格执行密封处理，从而保证螺栓的安全使用，避免出现漏气的情况。
汽轮机高温紧固件（高温螺栓）蠕变脆性断裂案例
汽轮机高温紧固件（高温螺栓）蠕变脆性断裂案例高温螺栓是汽轮机设备中重要部件之一，连接着汽轮机汽缸、主汽门、调节气门及导汽管等高温部件，确保机组在运行过程中不发生泄漏。
我公司近期高调门盖螺栓多台机组发生断裂，严重威胁机组的安全运行，所幸机组检修期间发现及时，未造成螺栓脆性断裂伤人恶性事故，因此高温紧固件断裂失效值得借鉴排查。
1事件经过及处理2017年12月份，某电厂#4机组检修过程中发现规格为M20×80高调门阀盖螺栓（见图1）断裂，其中4-1调门断裂13根，4-2调门断裂11根，4-3调门断裂13根，4-4调门断裂8根，共计45根，断裂螺栓达70%，随机将断裂螺栓送检，并将64根螺栓全部替换。
针对此不安全情况，对备用的#2机组进行同类问题排查，同样存在螺栓断裂的情况（10根），其中2-3高调门盖螺栓断裂最多，达7根。
图1图22原因分析该电厂#4机组累计运行24906h,启停9/9次，高调门阀盖螺栓设计材质为20CrlMolVTiB，宏观断口呈脆性断裂形貌（见图2），有过载断裂倾向。
裂纹起始于第一个螺纹丝扣尖端，其断口比较粗糙，呈结晶颗粒状，一部分属于旧的裂纹，其表面已有严重锈斑，并且无金属光泽；另一部分为新断口，具有金属光泽，为结晶状断口。
这种现象说明螺栓在断裂前已有裂纹存在，裂纹发展到一定程度后发生的断裂。
理化分析结果：①螺栓化学成分分析结果所含合金元素含量均在标准要求范围内，与设计材质相符；②螺栓硬度检验结果均在180-200HB之间，远低于标准要求（255-293HB），力学性能下降明显；③断裂螺栓抽样送检，其金相组织晶粒粗大，晶粒度级别为2级。
综上所述，20CrlMolVTiB螺栓生产过程中出现粗晶，导致蠕变断裂韧性降低，在高温长期运行下，力学性能进一步下降，使用性能不满足运行要求，导致螺栓大面积断裂。
3高温螺栓20CrlMolVTiB断裂因素3.1具有蠕变脆性由于自身的特点，20CrlMolVTiB螺栓具有严重组织遗传性，其在生产过程中经常出现粗晶现象，即低倍试验中出现肉眼可见的、在不同角度的光线下呈现不同色泽与光亮度的多边形颗粒斑块（混晶）。
汽轮机检修中螺栓损坏原因分析及对策研究
汽轮机检修中螺栓损坏原因分析及对策研究发布时间：2022-11-29T12:01:47.102Z 来源：《科学与技术》2022年8月15期作者：张新强[导读] 螺栓是一种汽轮机结构当中十分重要的组成部分张新强大唐陕西发电有限公司灞桥热电厂陕西省西安市 710038摘要：螺栓是一种汽轮机结构当中十分重要的组成部分，在实际的工作开展中，往往会起到十分重要的作用。
因此，一旦在运行过程中，出现螺栓的损坏问题，就会导致直接影响到汽轮机组的实际运行。
因此，为了保障系统的稳定运行，就需要在进行汽轮机检修中，重视起检修的技术使用，全面提升汽轮机系统的运行性能。
在本文的分析中，主要阐述汽轮机检修当中的螺栓损害问题，并提出相应的检修处理途径，为相关领域的工作人员提供一定的技术参考。
关键词：汽轮机；螺栓损坏；螺帽咬死引言：在当下汽轮机出现了质量问题之后，就会直接导致汽轮机出现运行的故障问题，无法继续运行。
为了实现对这个问题的处理，就需要相关运维人员结合起实际的螺栓损坏的情况，采用针对性的处理方式，及时恢复螺栓的实际效能，保持汽轮机组的稳定运行。
1 研究背景汽轮机机组的运行过程中，螺栓结构是其中内部十分重要的组成部分。
当前进行汽轮机组的螺栓结构的设计中，基本上采用两种形式，分别为高温螺栓与高压螺栓这两种类型。
这两种螺栓的使用，要结合起实际的使用情况，以及在不同部位当中进行科学合理的调节，才可以保持汽轮机的稳定运行。
当前进行汽轮机的使用环节，由于运行情况较为复杂，经常会出现汽轮机的螺栓损坏问题，一旦出现这样的问题，在严重情况下会导致系统无法保持较强运行能力，以此就需要在进行处理的过程中，利用针对性的维修技术，及时的解决这样的质量问题，尽快的恢复汽轮机的运行性能，避免出现一定的质量问题[1]。
2 汽轮机螺栓检修流程对汽轮机内部的螺栓进行实际的检修工作开展中，为了进一步的保障实际检修工作开展的准确性，就需要积极的基于实际的检修工作流程，进行科学合理的分析以及处理。
高温镍基合金GH4145／SQ螺栓断裂原因分析
验 ２ ０ ０４年 ７月 大修 ４ 呼机 组 断 裂螺 栓 进 行取 样 试 验 分析 ． 取 试 所
样 螺 栓见 表 １ ．
收辅 目期： ｏ ６ ０ — ｔ ２ ｏ — ５ １
下 部 栽 丝 ｌ 第 ８个 螺 纹 处 断 裂 ． 捌 Ｄ１ ０螺 栓 在 下部 械 丝 删 第 ９个 螺
纹 处 断 裂 ．断 ［ 均 呈 粗 品型 瞻 性 ， ｜ 如图 ５ 阁 ６所示 、
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图３ Ｆ １开 裂
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作 者简介 蒲 永弛 ］ ７ 一 男 ． 西风翔＾ ． ９ １ 】． 陕 ］ 稚师 ． Ｍ事电 力最统盘 属监督 瞳帻Ｔ作
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１ 断裂螺栓的试验分析
１１ 试 样情 况
２ ３整 周开 裂 见 罔 ３ ２螺 拴 侄上 Ｆ 部光 杆 变 径根 部断 裂 ． 呈粗 品 型脆 性断 口． 阿 ４所示 ． １ 柃 在 上 如 Ｂ螺 部 光 杆 变 径 根 部 断 裂 ． ９螺 栓 在 １ ３
二
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汽轮机检修中螺栓损坏原因剖析及应对策
汽轮机检修中螺栓损坏原因剖析及应对策摘要：螺栓作为汽轮机的重要组成部分，通常耐高温、高压，具有抗磨损性能。
在汽轮机正常运行的情况下，螺栓处于持续受力的状态，故在汽轮机实际检修过程中，经常表现出不同程度的损坏。
此外，若在高压导汽管、连通管、主汽门、调节汽门等部位选用不适用的螺栓，也将制约汽轮机安全、稳定、高效运行。
因此，在汽轮机检修过程中，应加强螺栓维护与更换，尤其应探究切实有效的防护措施。
鉴于此，文章对汽轮机检修中螺栓损坏原因进行了研究，然后提出了相应的应对措施，以供参考。
关键词：汽轮机检修；螺栓损坏；应对策略1汽轮机中螺栓损坏的原因剖析1.1检修中螺栓的螺牙咬死所谓的螺牙是一种类似于牙齿形状的螺栓外形，其咬死现象的出现，导致螺栓损坏，影响着其正常使用。
实践过程中损螺牙咬死所涉及的部分较多，像底扣咬死、螺栓咬死等，给汽轮机中螺栓的安全性能带来了潜在威胁。
引发螺牙咬死问题的原因包括：（1）螺栓加工过程中的质量不可靠，选用的加热工艺并不合理；（2）加工中未将防烧剂抗咬合剂涂抹在螺纹上，影响着螺纹加工质量；（3）加工中螺纹上残留的杂物未进行及时清理，影响着加工有效性。
与此同时，长时间处于高温环境下的螺栓，其表面会形成氧化皮，并在较大挤压力的作用下影响着螺扣、螺栓的安全性能。
随着时间的推移，若螺纹表面的氧化镁被破坏时，将会出现毛刺，引发螺牙咬死问题。
1.2检修中螺栓裂纹与断裂若汽轮机检修中发现螺栓存在一定的缺陷时，会引发其裂纹与断裂问题。
比如在加热的时候受热不均匀，会导致局部温度分布不均。
其次，螺栓应力太过集中、预紧力太大或者装配技术缺乏科学性等也是造成螺栓裂纹、螺栓断裂的常见原因。
也有可能是由于螺栓自身的材料质量较差，在冶炼的时候容易产生元素偏析问题，这样会导致螺栓体发生“粗颈”情况。
而且如果螺栓安装方式不合理，很容易使螺栓应力过度集中，预紧力太大、装配技术不科学的话也会导致螺栓裂纹，甚至断裂。
1.3汽缸中分面泄露汽缸中分面泄露也是一个重要问题，检修人员在实际工作中，如果对于螺帽拧的过紧，就会受到拉应力的影响，这在后期连接过程中，极其容易出现侧漏等问题。
汽轮机调速气阀高温紧固螺栓断裂失效分析
汽轮机调速气阀高温紧固螺栓断裂失效分析摘要：某火电厂在机组检修期间发现汽轮机调速气阀高温紧固螺栓断裂失效，对嘶口表面进行宏观检测、金相检测、化学成分分析、力学性能及扫描电镜检测。
结果表明，高温紧固螺栓热处理工艺不当造成晶粒粗大，引起材料塑性及初性降低：机组频繁启停及温度变化造成热应力集中，螺栓材料塑性降低，在应力集中处萌生裂纹并逐步扩展，最终导致螺栓断裂失效。
提出合理设计螺栓热加工工艺、优化螺检结构等建议。
关键词：调速气阀；螺栓断裂；热加工火电厂汽轮机高温紧固螺栓主要包括高中压内外缸螺栓、高压导汽管螺栓以及高中压汽阀螺栓，在机组运行过程中，高温紧固螺栓承受高温、高压及巨大应力，以确保缸体及阀体密封良好，因此需要具备良好的高温力学性能。
一旦大部分高温紧固螺栓发生断裂，会造成大量高温、高压蒸汽发生泄漏，将会对人员及设备造成重大伤害，因此对高温紧固螺栓断裂原因进行分析显得尤为重要。
1.试验材料及方法试验材料为汽轮机中压调速汽阀紧固螺栓，螺栓规格为M33mm×273mm,材质为20Cr1Mo1VTiB钢。
本文对断裂螺栓断口宏观形貌进行观察，利用断口扫描电镜(SEM)对断口形貌进行观察。
利用SPECTROMAXx型台式直读光谱仪对中压调速汽阀螺栓进行全元素化学成分分析。
利用Axio Observer.A1m型光学显微镜对中压调速汽阀螺栓取样进行显微组织检测。
利用ZBC-300B型数字冲击试验机，对断裂的中压调速汽阀螺栓取样进行常温冲击性能测试，其中1号螺栓取样位置为螺栓中间区域，2号螺栓取样位置为螺栓边缘区域。
2.检测及分析2.1宏观形貌对断裂的中压调速汽阀紧固螺栓进行宏观形貌观察，见图1。
可以看出，两条螺栓均断裂于靠近螺纹的中间柔性杆部位置，螺栓表面的高温氧化现象比较严重。
断口粗糙，未见明显的塑性变形，断口表面氧化锈蚀现象严重。
1号螺栓试样的断口外圈边缘为粗大晶粒形貌，截面中间为细晶粒形貌。
2号螺栓试样的整个断口截面均为明显的粗大晶粒形貌。
汽轮机检修中螺栓损坏原因分析及对策
汽轮机检修中螺栓损坏原因分析及对策摘要：汽轮机检修不当极易导致螺栓发生损坏，影响汽轮机正常运行。
通过分析原始汽轮机螺栓检修工艺和流程中存在的不足，归纳了螺栓损坏原因，探究了应对策略，并将其应用于实际案例。
应用效果表明：采取相应措施处理后的螺栓质量满足有关标准，回装良好，保障了汽轮机运行的持续、稳定、高效。
相关技术值得在业界推广。
关键词：汽轮机；螺栓损坏；螺栓检修；技术改造众所周知，螺栓是构成汽轮机的重要组成部分之一，我们通常所说的螺栓主要是指高温高压汽缸螺栓，其中既包括高压导气管、抽气管，也包括调门发螺栓。
由于汽轮机在运转过程中需要承受巨大的压力，并且处于高速运行状态，就使得螺栓不停的在气缸内做功，不断的在进行运转。
这样一来，螺栓就极易出现损坏，在较高温度的实际运转下，也会使其承受巨大的应力，致使设备损坏现象时有发生。
例如，我国某企业汽轮机发电机组就是由于内部一个螺栓的断裂，而没有及时维修，导致发电机无法正常运转，严重影响了机组的安全运行。
下面我们就结合我国汽轮机组检修的实情，谈谈引发螺栓损坏的主要因素，并结合实际找到正确的改进对策，提高汽轮机运行的稳定安全性。
一、螺栓检修工艺和流程为保证汽轮机良好运行，我公司提出了螺栓严格的检修标准及规范的检修程序。
现阶段螺栓检修方法较多，且具有各自的优缺点，因此必须针对螺栓实际损坏情况，综合考量，选择最适合者。
从以往汽轮机的检修工艺和流程来看，基本程序为：1、拆卸螺栓。
汽轮机螺栓之间具有关联性，所以在拆卸过程中应保证其金属部位的温度在80 ℃左右。
根据螺栓安装情况，应有序拆卸和放置，避免后续安装时混淆不同规格的螺栓，耽误回装。
2、检修与维修螺栓。
检修前，首先要做好准备工作，即将螺扣、螺帽等逐一拆开、清理，并去除氧化皮，保证这些部件的洁净。
其次是正式检修，包括丝锥过扣及试扣，若安装螺母、松下螺栓均较容易，则说明螺栓无损坏现象；反之则存在问题，需要排查。
最后，采取合适方法进行维修，保证螺栓完好且螺扣表面光滑。
增材制造镍基高温合金的开裂机理及消除方法
增材制造镍基高温合金的开裂机理及消除方法
增材制造镍基高温合金的开裂主要由于以下原因：
1. 凝固裂纹：由于合金组成成分复杂，在凝固过程中产生偏析，从而导致晶界处局部元素富集。
在凝固的最终阶段产生液膜，在残余应力的作用下在熔区发生撕裂。
2. 液化裂纹：在晶界位置形成低熔点相，由于增材制造循环加热的特点，上层的热作用使得下层热影响区的低熔点相直接熔化，发生开裂。
3. 失塑裂纹：在循环的热作用下，材料升温至一定温度，在该温度下材料的塑性急剧下降，产生脆性温度区间，一旦残余应力超过材料在该温度下的屈服应力，即发生开裂。
为消除这些开裂，可以采取以下方法：
1. 利用丰富的胞状边界，调整偏析的组分在枝晶间均匀地引入液膜，并减轻应力集中。
2. 调整合金元素的含量。
降低这些合金元素的含量会牺牲其强度和蠕变寿命。
3. 利用超快冷却速率相关的凝固明显抑制枝晶的生长并增加溶质溶解度。
4. 在晶胞和晶界处形成连续稳定的液膜，实现液体回填以缓解应力集中。
如需获取更多详情，建议咨询增材制造领域专家或查阅相关行业研究报告。
汽轮机高温螺栓断裂失效分析
汽轮机高温螺栓断裂失效分析发表时间：2018-12-17T16:49:43.973Z 来源：《基层建设》2018年第31期作者：冯辉[导读] 摘要：汽轮机高温螺栓是汽轮机组的关键性部件，其蠕变失效或断裂，不仅造成蒸汽泄漏而影响机组的经济性，还严重危及机组的安全运行。
大唐湘潭发电有限责任公司湖南湘潭 411102摘要：汽轮机高温螺栓是汽轮机组的关键性部件，其蠕变失效或断裂，不仅造成蒸汽泄漏而影响机组的经济性，还严重危及机组的安全运行。
本文论述了汽轮机高温螺栓断裂失效的原因及措施。
关键词：汽轮机；高温螺栓；断裂失效分析前言：高温螺栓在高温下长期运行后会逐渐老化，有多种失效形式。
而火电机组高温螺栓最常见的失效形式是蠕变断裂，因此在役高温螺栓监督检验应以检验蠕变损伤为重点。
1汽轮机概述汽轮机也称蒸汽透平发动机，是一种旋转式蒸汽动力装置，高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上，使装有叶片排的转子旋转，同时对外作功。
它能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。
蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。
汽轮机中的蒸汽流动是连续的、高速的，单位面积中能通过的流量大，因而能发出较大的功率。
2断口分析和断裂形式断裂是机器零件失效最严重的表现形式之一。
对断裂的研究已发展成一门独立的边缘学科，涉及到断裂力学、断裂物理、断裂化学和断口学等多个分支。
其中断口存储记录了大量失效特征及失效原因的信息。
因此，断口分析是失效分析最基本、也是最重要的方法之一。
1、沿晶断裂。
实际金属材料为多晶粒结构，晶粒之间的边界称之为晶界，沿晶界扩展的裂纹叫沿晶断裂。
2、解理断裂。
一种在正应力作用下产生的穿晶断裂，通常沿一定的严格的晶面-解理面分离。
解理断裂的形貌特征为河流花样、河流的上游、支流就是裂纹发源处。
20Cr1Mo1VNbTiB高温螺栓断裂失效分析
１ 试验及结果
断裂螺栓规格为 Ｍ１２０ｍｍ×４ｍｍ×１５３０ｍｍ， 断裂部位为距螺栓端部 ５７０ｍｍ螺杆处，工作温度在 ５１０℃左右，汽轮机累计运行时间约 １４００００ｈ。试验 借助金相显微镜、布氏硬度计、力学试验机、直读光 谱仪及扫描电子显微镜，对其断裂原因及机理进行 了分析。 １．１ 断口分析
图 １为断裂螺栓断口正面及侧面的宏观形貌。
温紧固件技术导则》可知，＃１，＃２试样晶粒度为 ３～ ４级，属于微观中等粗晶。 １．３ 力学性能试验 １．３．１ 硬度试验
采用 ＨＢ－３０００布氏硬度计（ＨＢＷ）分别对 ＃１， ＃２试样进行硬度试验。参照 ＤＬ／Ｔ４３９—２００６《火力 发 电 厂 高 温 紧 固 件 技 术 导 则》中 对 ２０Ｃｒ１Ｍｏ１ＶＮｂＴｉＢ高温螺栓硬度的规 定 可 知，远 离 断口的 ＃２试样及断口附近的 ＃１式样的多次布氏硬 度测量值均在正常范围内，见表 １。 １．３．２ 拉伸性能试验
沿纵向对螺栓螺杆部分取样，标记为 ＃３试样并
图 ２ 螺栓断口的 ＳＥＭ形貌 图 ３ 金相组织
第 １０期
吴红辉，等：２０Ｃｒ１Ｍｏ１ＶＮｂＴｉＢ高温螺栓断裂失效分析
·２９·
进行常温力学拉伸试验。参照 ＤＬ／Ｔ４３９—２００６《火
力 发 电 厂 高 温 紧 固 件 技 术 导 则》中 对
２０Ｃｒ１Ｍｏ１ＶＮｂＴｉＢ高温螺栓拉伸性能 的 规 定 可 知，
断裂螺栓常温 ＃１及 ＃２试样的布氏硬度
ＨＢＷ
试样
＃１ ＃２
布氏硬度值测量值
１
２
３
ＤＬ／Ｔ４３９—２００６ 平均值
标准要求
２７５ ２７２
２７７ ２７８
２７８ ２８２
２７７ ２７７
２５２～３０２
螺栓高温断裂原因
螺栓高温断裂原因
螺栓是一种常见的紧固件，广泛应用于各种机械设备中。
然而，在高温环境下，螺栓容易发生断裂，给设备的安全运行带来严重的隐患。
那么，螺栓高温断裂的原因是什么呢？
高温环境下螺栓的材料性能会发生变化。
螺栓通常采用的材料有碳钢、合金钢等，这些材料在高温下会发生晶粒长大、硬度下降等变化，导致螺栓的强度和韧性下降，容易发生断裂。
高温环境下螺栓的热膨胀系数较大。
当螺栓受到热膨胀的影响时，容易导致螺栓的应力集中，从而引起断裂。
此外，高温环境下螺栓的热膨胀系数与连接件的材料不匹配也会导致螺栓的断裂。
高温环境下螺栓的表面容易氧化。
当螺栓表面氧化时，会形成氧化层，使螺栓的表面硬度下降，容易发生疲劳断裂。
此外，氧化层还会使螺栓的表面粗糙度增加，从而增加螺栓的摩擦阻力，导致螺栓的紧固力下降。
高温环境下螺栓的使用条件也会影响其断裂。
例如，螺栓的预紧力不足、使用寿命过长、受到冲击或振动等都会导致螺栓的断裂。
螺栓高温断裂的原因是多方面的，包括材料性能变化、热膨胀系数不匹配、表面氧化、使用条件等。
为了避免螺栓的高温断裂，需要选择合适的材料、匹配合适的连接件、控制使用条件等。
同时，定期检查螺栓的状态，及时更换老化或损坏的螺栓，也是保障设备安
全运行的重要措施。
汽轮机检修中螺栓损坏原因剖析及应对策略
2018年34期工艺创新科技创新与应用Technology Innovation and Application汽轮机检修中螺栓损坏原因剖析及应对策略李建明，张鹏（神华宁煤集团煤制油化工安装检修分公司，宁夏灵武750411）众所周知，螺栓属于汽轮机设备中一个重要的组成部分，通常情况下，螺栓大多都是高温、高压螺栓，这当中不仅包括汽缸法兰、高压导汽管、连通管和调节汽门栓，另外还有各承轴紧固螺栓等。
由于汽轮机在正常运转状态下，往往要承载较大的压力，而在机组运行状态下，螺栓又处于不停的做功状态，这会导致螺栓承载较大的应力出现疲劳，从而损坏设备，因此这就需要紧密结合实际的汽轮机检修现状，深入探析造成汽轮机螺栓损坏的原因，从问题的根源出发，探寻解决的方法，以更好的保证汽轮机的有效运行。
1汽轮机检修螺栓检修工艺和流程为了保障汽轮机的正常运行，需要明确螺栓的检修标准和检修程序，但当前对于螺栓的检修的方法相对较多，不同方式之间都有各自的优缺点，那么这就需要结合螺栓的实际损坏情况进行综合考量，并选取最合适的解决方式。
首先就要进行拆卸螺栓，因为汽轮机和螺栓之间有着紧密的联系，因此在检修拆卸过程中，需要等到气缸金属温度降至80益左右。
才能够进行下一步的操作，并结合螺栓的安装情况，对其进行有序的拆卸和放置，避免后期安装过程中出现混淆的情况[1]。
其次就可以进行螺栓检修与维修工作，但在检修操作之前，还要做好设备的清洁工作，检修人员要结合设备的实际情况，将螺扣、螺帽等逐一拆开，进行清理，并去除氧化皮，保证部件的洁净。
之后就要进行正式的检修工作，比如丝锥过扣和试扣，如果安装螺母、松下螺栓较为简单，就表示螺栓没有明显的损坏现象，相反，就表示其存在问题，还有待排查。
最后就是回装螺栓，通常在螺栓会装过程中，要让螺栓先冷紧后再热紧，在此操作过程中，要严格按照相关规范进行操作，保证有序回装。
当然，上述所写的检修工艺和流程，在实际应用过程中，还是存在一些问题和不足，比如没有检查螺栓损坏程度检查，这也体现了当前汽轮机螺栓检修工作的不合理性。
汽轮机高温螺栓断裂原因探究
汽轮机高温螺栓断裂原因探究发布时间：2022-11-04T10:28:25.415Z 来源：《科学与技术》2022年第7月13期作者：吴学丰[导读] 汽轮机是一种旋转式动力机械，主要应用于现代大型火力发电厂。
但是近来有相关人员发现某地火力发电厂在系统运行过程中出现了汽轮机高温螺栓断裂问题，吴学丰华电能源股份有限公司富拉尔基热电厂摘要：汽轮机是一种旋转式动力机械，主要应用于现代大型火力发电厂。
但是近来有相关人员发现某地火力发电厂在系统运行过程中出现了汽轮机高温螺栓断裂问题，引发这一现象的主要原因是热处理工艺操作不当和螺栓受力情况复杂。
为了保证火力发电厂的正常运转，工作人员理应加强对螺栓热处理工艺的重视、选择合适的螺栓结构并及时确定螺栓安装的坚固性。
关键词：汽轮机；高温螺栓断裂；原因引言：火力发电厂在社会发展的过程中具有重要作用，它可以提高资源的利用率，避免过度的资源消耗，进而便于开展生态环境保护工作。
汽轮机是火力发电厂的重要组成部分，倘若汽轮机出现故障无法使火力发电厂正常运行。
汽轮机高温螺栓断裂会导致高温蒸汽外泄，工作人员只有具备专业知识与能力才可以在第一时间内解决问题。
1汽轮机高温螺栓断裂检测操作步骤根据对汽轮机高温螺栓断裂进行分析，明确螺栓断裂位置在第1-2道螺栓牙底处，断裂接口处有较多的锈蚀，可以看出螺栓在较长时间之前就出现了问题，无法继续投入使用。
工作人员想要获得的信息更多，可利用电子显微镜对其进行扫描，发现汽轮机高温螺栓断口处为晶粒状，并且具有许多反面的解理面，依此可以明确高温螺栓断裂形式为脆性解理断裂[1]。
工作人员再次利用进项显微镜进行扫描时，从中发现汽轮机高温螺栓覆盖的不同晶粒状物体存在较大的反差，呈现交叉式分布，根据相关标准将此汽轮机高温螺栓覆盖的晶粒状物体评定为1级，但是标准的晶粒状物体为5级，由此可见，汽轮机高温螺栓使用不符合规定的标准，螺栓的性能较差，无法推动汽轮机的正常运转。
汽轮机检修中螺栓损坏原因分析及对策 (2)
汽轮机检修中螺栓损坏原因分析及对策摘要众所周知，螺栓在汽轮机设备当中是非常重要的一个组成部分。
本文将结合目前在汽轮机组方面进行检修的实际情况，详细描述造成螺栓损害的原因，并且立足实际寻找到正确的处理策略，以此来提升汽轮机检修后机组整体运行的稳定性及安全性。
关键词汽轮机检修；螺栓损坏；原因汽轮机螺栓包括抽气管、主气门、高压导气管以及调门法兰螺栓等，主要是指高温高压的汽缸螺栓。
在机组运行中以合金材质为主的高温螺栓承受着巨大的紧力和应力。
汽缸利用多种螺栓来保证密封面的严密性，使高温高压的蒸汽在汽缸内做功。
汽缸螺栓是连接上下缸两半的工具，也是一种使汽缸保持良好密封性的紧固件。
螺栓可以在很高的温度下工作，对于大功率汽轮机组来说，汽缸螺栓的工作温度在500℃以上，而在汽缸各部件中汽缸法兰螺栓承受的应力最大。
因此，要严格按照相关工艺对汽缸螺栓进行检修，在检修中不能有一丝一毫的疏忽，尽量避免发生漏气或设备损坏事故。
1 螺栓的检修工艺1.1 拆卸首先，要将汽缸调节级金属温度降到80℃，这样可以松汽缸螺栓。
绝大多数的汽缸螺栓都是热紧螺栓，因此在松螺栓时可以使用电加热棒。
螺栓拆下来之后应按标号进行存放，螺栓与螺帽要做到一一对应，还应按编号放好配套垫圈并记住各自的位置。
在拆卸的过程中要严格按照规定的顺序进行，通常情况下会选择从中部开始往两侧对称拆卸。
1.2 检修清理并打磨汽缸螺栓的螺帽、螺扣及栽丝，除掉毛刺和氧化皮，然后用丝锥过扣，在回装之前应全部试扣，可以轻松旋入旋出时即为合格。
螺栓的螺扣如有损伤，可使用三角锉刀进行仔细的休整扣齿，还可以在车床上过扣，使其光滑易用为止。
同时，积极配合监督部门对汽缸螺栓进行金属监督，仔细检查螺栓的材质、硬度、组织以及外观损伤，不符合要求的应及时更换。
在更换新螺栓时，其材质、长度、尺寸、编号应和旧螺栓保持一致。
1.3 回装在回装螺栓时应遵循先冷紧后熱紧的原则，按照检修规程的要求确定冷紧、热紧的顺序，与拆卸时的顺序保持一致即可。
GH4698高温合金螺栓断裂原因
GH4698高温合金螺栓断裂原因
李欣;詹平;全琼蕊
【期刊名称】《理化检验:物理分册》
【年(卷),期】2022(58)4
【摘要】某型航空发动机低压涡轮盘上的一颗固定螺栓发生断裂,对断裂螺栓进行了宏观观察、断口分析、金相检验、化学成分分析等。
结果表明:螺栓断裂的原因是装配时产生了偏斜拉伸应力,且其晶粒组织粗大,使材料的塑性和冲击韧性降低,螺栓的整体承载能力下降。
【总页数】4页(P37-40)
【作者】李欣;詹平;全琼蕊
【作者单位】中国航发航空科技股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】V267;TG115
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图 ２ 断 口宏 观 形 貌 （ ） ２
１ ２ 化学成 分分 析 ．
用 光 谱 仪 对 断 裂 螺 栓进 行 合 金 含 量 半定 量 分 析， 合金成 分见 表 １ 。
表 １ 断 裂 螺栓 合 金 成 分 分 析
５ ０
甘
肃
科
技
第２ ８卷
３ 结 论
以工业硅质和碳质原料 ， 在催化剂作用下 ， 采用
・ … ・ ● ●… ・ ●… ・ … ・ ● ●… ・ … ・ ● ●… ・ … ・ … ● ● － ●… ・ ●… ・ ●… ・ … ・ ● ●… ・ ●… ・ … ・ ● ●… ・ … ・ ● ●一
［ ５］
Ｖ Ａ， ｅｒｅｓ Ｈ， ａ Ｖ Ｈ ｎ ａ Ｚ Ｈ ｅｋｎ Ｃ Ｔ Ｖ ｎ Ａ Ｖ，ｅ ｔ
及其进展 ［ ］ 西安科 技学 院学报 ，０ １２ （ ） ３ ７ Ｊ． ２０ ，１ ４ ：４ —
３ ０． ５
［ ｊ Ｙ Ｌｃｎｅ Ｍ Ｌｐ ｒ ｘ Ｘ Ｐ ｔｅ，ｔ １Ｃ ｎｒ ｌ ｙ— ２ ｅｏｔ， ｅ ａ ｕ ， ｏｔ ｒｅ ａ ｏｔ ｌ ｄＳ ｎ ｏ ｉ ． ｏｅ
［Ｏ １］
Ｋａａ Ｄ， ｉ ， ａ ｕ ｈ Ｒ ｏ ｕ ｔ ｎ ｓ ｎ ｈ ｓｓ ｏ ｌ ｔ Ｌ ｓＪ Ｐ ｍｐ ｃ Ｃ ｍｂ ｓｉ ｙ ｔｅ ｉ ｆ ｍｕ— ｏ
ｔ ｈ ｅｐｗ ｅ ｅＳ —Ｃ—Ｎ ｓｓ ｍ［ ］Ｓｌ ｔ ｅ ｉ ａ ｏ ｄｒ ｉ ｔ ｉ ｐｓ ｓ ｎｈ ｙｔ Ｊ ．ｏｉ Ｓａ ｅ ｄ ｔ
无 限微热 源法 可一 次合成 纯 度达 ９ ％ ， ８ 一次 粒 度在 １ 米左 右 的 无 定形 和半 自形 团聚 Ｂ—Ｓ Ｏ微 ｉ 体。 Ｃ粉 产 量大 ， 本低 ， 理 调 整供 电参数 ， 以控 制 粉体 成 合 可 的粒度 以及提 高 Ｂ— ｉ 体 的产 率 。 ＳＣ粉
参 考文 献 ：
１ ７８ ９
２ 结 论及 建 议
实验分析结果表明， 该螺栓化学成分及硬度值 均符合 制造厂 标准要 求 ， 金相分析 看 ， 从 晶界 上存在 链状及团状的碳化物及其他夹杂物析出相 ， 使晶界 脆化 ， 导致了沿晶裂纹产生 ； 晶粒粗大加剧 了碳化物 在 晶界 的聚集 ， 晶界脆化倾 向加剧 ； 使 严重 的混晶现
（．靖远第二发电有限公司 ， １ 甘肃 白银 ７ ０ １ ；．甘肃电力科学研究院 ， ３ ９９ ２ 甘肃 兰州 ７０ ５ ） ３ ００
摘
要： 对靖远第二发 电有限公司汽轮机 Ｇ ４ ４ ／ Ｑ高温镍基合金断裂螺栓利用扫描电子显微镜 、 Ｈ １５ Ｓ 光学 显微 镜等进
行 了分析研究。断裂螺栓 晶粒粗大 ， 有严重的混 晶现象 ， 碳化 物及其 他夹杂物 在晶界呈链状 或团状析 出 ， 晶界脆 使
第２ ８卷 第 ４期 ２ １ ２月 ０２年
甘肃科 技
Ｇａ ｓ ｃ ｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌ ｎ ｕ Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ
％ ２ ８
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Ｆｅ ． ２０１ ｂ ２
汽 轮 机 高 温镍 基 合 金 螺栓 断裂 原 因分 析
王炳慧 ， 健 张举 贤 高 ，
Ｉ ｎｃ ． ９ ７， ０ —０ ６ ． ｏ ｉｓ １ ９ １ １ １ ３： ５ Ａ ｌ ｉ Ｐ ｒ ｎ Ｌ， ｌ ａ ｒ ． Ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｏ ｕ ｍｉ ｒｎ ｌａｒ Ｆ， ａ ｅ Ｄａ ｉ Ｓ ｅ ｌ ｅ ｒｄ ｃｉ ｆｓ ｂ ｃｏ ｏ
［ ］ Ｐ Ｍ Ｓｌ ｋ ， ｈ ｐｋ ＴＶ Ｔ ｍ ｌ，ｔ ． ｅ—ｃｔ． ３ ｉ ｎ ｏ Ａ Ｎ Ｓｌ ａ ， ｏ ｉ ｅ ａ Ｆ ｅ ａ ａ １ ａ ａ
见 在从 螺栓 内部产 生 的裂 纹与外 表 面产生 的裂 纹共 同作用 下 ， 栓最 终 由于 强度 不 够 而 断裂 。外 表 面 螺
其中有 ６ 条材料为镍基 高温合金 Ｇ ４４ ／ Ｑ Ｍ ５ Ｈ １５ Ｓ ， ８ ×３× ２ ８５双头螺柱 １ 、 ７ 条 Ｍ ２×３×４ １双头 螺 柱 １ ７
Ｓ ｉ １９ ２ ４ ６ ． ｃ． ９ ９， ６： １ ０
ｗｔｏｔ ｍｏ ｈｕ ｉ２ ｒｐ ｉｇｌ ｅ ［ ］ Ｍ ｔｌｒｉ ｉ ｕ ａ ｒ ｏｓＳ ａｐｎ ｙｒ Ｊ ． ｅａｕｇ ａ ｈ ｐ Ｏｗ ａ ｓ ｌ ｃ ｌ
ａｄＭａ ｒ ｓ ｒｎａｔ ｎ ． ９９ ３ （ ）２ ３２ ９ ｎ ｔ ａ ａｓｃｉ ｓＡ １９ ，０ １ ：１ －１ ． ｅｌ Ｔ ｉ ｏ
Ｓ ｉ ｃ．０ ７ ４ （６ ：８８６ ８ ． ｃ ｎｅ２０ ，２ １ ）６ ７ － ６ ｅ ８
ｒ Ｕ ｉｇＩｄｃ ｖｌ Ｃｕ ｌ ｌ ｍ ． ｌ ｍ ｈｍ［ ］ ｙ ｓ ｕｔ ｅ ｏｐ ｄＰａ ａＰａ ａＣ ｅ Ｊ ． ｎ ｎ ｉ ｙ ｅ ｓ ｓ
ｌ ｓ ｏ ｅ ｓ ２ ０８， ２３ ２４ Ｐ ａ ｍａ Ｐｒｃ ｓ ． ０ ２８： ３－ ８．
化、 晶界结合 力下 降而产生沿晶裂纹 ， 导致螺栓 发生沿 晶脆性断裂 。另外 ， 栓在检修 中出现表 面损伤 或受较大 的 螺
预紧力也是螺栓断裂的另一原因。 关键 词 ： Ｈ １５ Ｓ 螺栓 ； Ｇ ４４ ／ Ｑ； 混晶； 化物析出； 碳 脆性断裂
中 图 分类 号 ：Ｇ １ Ｔ １３
２ １ 年 靖远 第 二 发 电有 限公 司 ５机 组 大修 中 ０１ 发现 高压 内缸 、 高压 内缸静 叶持 环有 ７条螺 栓断裂 ，
图 １ 断 口宏观 形 貌 （ ） １
１ 试 验 分析
１ １ 螺栓 断 口宏 观分析 ．
螺栓 在 光杆 部 位断 裂 ， 裂部 位距 离 栽 丝侧 丝 断 扣 边缘约 为光杆 长度 的 １３ ／ 。螺栓 中心孔 可 见 与轴
向成 ４ 。 ５ 的裂纹 ， 如图 １ 所示 ， 有明显的与断面成一 定 角度 的裂纹 ， 图 １２所示 ， 如 、 可见 螺栓 在断裂 之前 已存 在多 条裂纹 缺 陷 ； 口粗 糙 ， 结 晶 状 ， 面不 断 呈 断 平整， 为脆性 断 口特 征 ； 口无金 属 光 泽 ， 能是 高 断 可 温蒸汽对断面有高温氧化腐蚀所致 ； 口由中心孔 断 及 螺 栓表 面上 存在 分别 向外 及 向里 的放 射 花样 ， 可
５． ３
［ ９］
Ｓｒ ｏ ａ ａｎ ，Ｓｂｉａ ｏｔ ｎ ，Ｇｏａｎ ｅｇ Ｇ ｌ ｇｏ ａｒ Ｐ ｒ ｆ ｏ ｉ ｎ ｉ ａ— ｉ ｖ ｎ ｏ ｉ ｖ Ｃ ｓ
ｃ ａ ． ｙ ｔｅ ｉ ｆ ｂ ｔ ｉ ｃ ｎ ｃ ｒ ｉｅ ｐ ｗ ｅ ｒ ｍ ｉｒ Ｓ ｎ ｈ ｓｓ ｏ ｅ ａ ｓｌ ｏ ａｂ ｄ ｏ ｄ ｒ ｆｏ ｏ ｉ ｓ
・ … ・ ● ●… ・ Байду номын сангаас ・ … ・ ● ● ●… ・ ●…
（ 接第４ 上 ７页）
分析 看 ， 螺栓 断裂 属 于典型 的冰糖 状沿 晶脆性 断裂 。
另外 ， 螺栓 在检修 中 出现 表 面损 伤 或 受 到较 大 的 预 紧力也是螺 栓 断裂 的另一原 因。 建议加 强 高温 镍 基 合 金 Ｇ ４４ ／ Ｑ 的金属 监 Ｈ １５ Ｓ
［ ］ 王晓刚 ， １ 刘永胜 ， 晓池 ， ．ｉ 李 等 ＳＣ材料 的工业制备方 法
ｉ ｄ ｍｔ ｒ ｒ ［ ］ Ｍｉ ｎ．０ ４ ７ － １６ ｆ ｌ —ｅ ｉｅ ｒ ｙ Ｊ ． ｃｏＥ ｇ２ ０ ，３７ ：０ ． ｅ ｔ ａａ ｒ ４
ｆ ］ 杨金成 ， ６ 强军锋 ， 樊子 民 ， ．多热源碳 化硅 合成 炉热 等 源参数与 产率 的关 系 研究 ［ ］ 西安 科技 大 学学 报 ， Ｊ．
２０ ，６ ４ ：０ － ５ ０ ６２ （ ）５ ２５ ． ０
［ ］ 黄政仁 ， ７ 江东亮 ， 谭寿洪 ．砂磨 粉碎制备 ＳＣ超细粉体 ｉ ［ ］ 材料科学 与工程 ，００，８ ３ ：８ Ｊ． ２ ０ １ （ ）４ ．
［ ］ 张波 ， ８ 李建 保 ， 晶 晶 ．溶胶 一凝胶 法制备 纳米 碳化 孙 硅粉的几种影响因素 ［ ］ 炭 素技 术 ，０ ０ １ （ ） ５ — Ｊ． ２０ ，５ ４ ：０
督 力度 ， 同时拆装 螺栓 时 防止螺 栓严重 损伤 ， 螺栓 预 紧时必须严 格按 照 规 程或 制 造 厂 规定 施 工 ， 保 机 确 组在 大修 周期 内 的安 全稳 定运行 。 参 考文 献 ：
［ ］ 冶军 ．美 国镍 基 高 温合 金 ［ ． 京 ： 学 出版 社 ， １ Ｍ］ 北 科
年代中期开发的以 ［ ３ Ａ 、ｉＮ ） 为主要强化 Ｎ （ ｌ 、ｂ ］ Ｔ 相 的镍 基 时 效 硬 化 型合 金 ¨ ， Ｊ 主要 应 用 于 ３０ ０ ＭＷ 汽轮 机高 中压 内 缸法 兰 紧 固螺 栓 。本 文 抽 取 １ 条
Ｍ ２× ３８双 头螺柱进 行 了分 析 。 ７ ３× ８
条 、 ２× ３ ８双 头螺柱 ３条 、 ７ ３× ４ Ｍ７ ３× ８ Ｍ ２× ５ １双 头
产生裂 纹 的原 因为螺 栓热 紧时 由于加 热不 均匀 造成 局 部地 区温 度过高 ， 由此形 成裂 纹 ， 检修 时机 械损 或 伤造成 应力 集 中而导致螺 栓断裂 。
螺柱 １ 。在前 ３次汽轮 机检修 中 同样发 现该材 质 条 螺栓 断裂情 况 ，９８年 首次 检 修 中发 现 ｌ 断裂 、 １９ ５条 ２０ ０ ３年检 修 中发现 ３条 断裂 、０５年检 修 中发 现 ６ ２０ 条 断裂 。高 温 镍 基合 金 Ｇ ４４ ／ Ｑ是 ２ Ｈ １５ Ｓ ０世 纪 ８ ０
［ ］ Ｇ Ｗ． ｎ ， ． ｈｎ ， ． ｉ，ｔ １ ｙｔｅｉ ｏ ｅ— ４ ． Ｍｅｇ Ｌ Ｄ Ｚ ａｇ Ｙ Ｑｎ ｅ ａ Ｓ ｎ ｓ ｆ ｎ ． ｈ ｓ ｏ
ｄｍｅ ｓｏ ａ ａ ｏ ｔ ｃ ｕ ｅ — Ｂ —Ｓ Ｃ ｎ ｎ ｒｄ ｉ ｎ ｉ ｎ ｉｎ ｌｎ ｎ ｓｒ ｔ ｒ ｓ ｕ ｉ ａ ｏｏ ｓ ｗ ｔ ａ ｄ ｈ
ｔｅｉ ｏ ｈ ｓ ｆＢ—ＳＣ Ｎ ｎ ｐ ｗ ｅｓ ｉ ａ ａ ｌ Ｓｏ ｈｏ ｔ ｓ ｉ ａ ｏ ｏ ｄ ｒ ｗ ｔ Ｖ ｒ ｂｅ ｔｉ ｉ — ｈ ｉ ｃ ｍｅ