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铜管焊接弯头开裂分析.ppt


文档分类:经济/贸易/财会 | 页数:约16页 举报非法文档有奖
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文档列表 文档介绍
铜管焊接弯头开裂分析
制作成员:周想想
汪劭帅
孙旸
胡松
主讲人: 周想想
材料简介
有一铜管焊接弯头配件,埋于地下约10mm深处,使用约两年以后,发现该弯头R角处出现开裂漏水现象。为了查明本工件开裂的原因,我们采用光学金相、扫描电子显微镜、电子能谱仪等多种方法,针对具体材料及其工作环境作全面分析,从而防止以后故障的发生。
检验及分析
宏观断口分析
扫描电子显微镜分析
电子能谱分析
显微硬度测定
宏观断口分析
经肉眼和低倍放大镜仔细观察已锯下的漏水弯头,发现弯头焊接管表面存在残余水泥痕迹,铜管表面颜色呈暗铜色,漏水部位处于弯头的R角,在R角位置存在一条长约24mm的裂缝,在裂缝上有一个菱形孔,菱形孔底部有一个较新的铜亮点,在裂纹周围有一些不规则的凹坑。裂缝离弯头内接管的最短距离约6mm,将弯头上裂缝打开成断口,断口颜色呈暗灰色,近外壁断口上有裂纹扩展台阶,裂纹扩展指向内壁,整个断口较为平整,无明显塑性变形,该断口属脆性断口;在弯头铜管内壁有铜绿色的腐蚀产物。从裂纹的扩展形式及表面堆积的腐蚀产物,可初步认为该铜管焊接弯头开裂与环境腐蚀性介质作用有关
断口低倍扫描电镜照片
图中看出外壁断口有许多相互平行的台阶,裂纹萌生于腐蚀坑底部。由此可见该断口属多元开裂件
裂源的扫描电镜照片
看出断口裂源及断口上的裂纹处于外壁凹坑处,断口上覆盖有较多腐蚀产物,断口微观形貌为疲劳条纹特征和解理及沿晶断口特征,说明该断口的断裂机制为疲劳+穿沿晶混合断裂
内壁断口较为连续的腐蚀坑
内壁较厚的腐蚀产物
外壁裂纹扩展至近内壁的疲劳条纹特征
断口在最后断裂区呈韧窝特征。铜管焊接弯头外壁表面有明显的擦伤痕迹
扫描电子显微镜分析结论
该断口开裂是由于外界腐蚀引起的多处裂纹源,在使用中因周期性应力作用,推进了裂源以腐蚀和应力共同作用向前延伸扩展,在断口上的形貌为穿晶+沿晶特征,最终由于管子承受的压力超过可承载能力导致一次性断裂,在瞬断区表现为韧窝特征,即为最后撕裂区
能谱分析表面腐蚀产物主要元素
注意:上表化学元素是质量百分数
结论:从对弯头外壁、断口及内壁表面腐蚀产物的能谱分析得到的元素可以看出,内外壁中存在的氧、硫、***等可构成盐类或碱类介质,造成腐蚀现象,易引起点腐蚀坑,进而在周期性应力作用下,造成腐蚀疲劳开裂!
元素
O
Al
Si
P
S
Cl
Ca
Fe
Cu
内壁









外壁









断口








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  • 时间2018-04-21