銅管的開裂問題及焊接不良原因
冷凝器銅管是大型火力發(fā)電廠發(fā)電機組的重要構(gòu)件,銅管腐蝕泄漏是影響發(fā)電機組穩(wěn)定運行的一大禍害,它不僅造成換管損失和停機損失,而且換管過程會進一步污染水質(zhì),加速余下的冷凝器銅管的進一步腐蝕。統(tǒng)計數(shù)字表明, 大型鍋爐的腐蝕損壞事故中,大約有30%是由于冷凝器的腐蝕失效引起的,在國內(nèi),這個比例 高一些。白銅冷凝管使役過程中容易發(fā)生點腐蝕,但迄今為止,關(guān)于點腐蝕產(chǎn)生的原因仍然不清楚,這是因為除冷凝器銅管材質(zhì)外,循環(huán)冷卻水水質(zhì)、處理、阻垢處理、循環(huán)水流速、鍍膜和清洗情況以及凝汽器的停用等,都將影響到冷凝器銅管的腐蝕。
用戶現(xiàn)場取回尚未安裝使用的和已經(jīng)安裝但經(jīng)受不同使役條件的白銅冷凝管,采用成分分析、拉伸力學(xué)性能實驗、金相分析、X射線衍射物相分析對銅管的力學(xué)性能和顯微組織及其變化進行 ,旨在探討腐蝕產(chǎn)生的原因和提出防止腐蝕失效的途徑。
TP2銅管具有良好的性和導(dǎo)熱性,被廣泛地應(yīng)用于空調(diào)和冰箱用制冷管、水管、冷凝器、蒸發(fā)器和熱交換器用管、蒸汽管、蒸餾裝置用管等。TP2銅管經(jīng)三輥行星軋制和多道次的拉拔工序之后,內(nèi)部的組織形態(tài)發(fā)生了很大變化,其力學(xué)性能也發(fā)生很大變化。這些變化使得銅管內(nèi)部微觀組織處于不穩(wěn)定狀態(tài),同時也不利于銅管的后續(xù)內(nèi)螺紋成型。在線感應(yīng)退火是一種適用于ACR銅管生產(chǎn)的 能退火方式,它免去了傳統(tǒng)鐘罩爐和輥底式退火工藝的重復(fù)成卷操作,提高了生產(chǎn)效率,同時節(jié)省了設(shè)備投資和運行成本。其感應(yīng)加熱系統(tǒng)使得產(chǎn)品組織和力學(xué)性能一致性方面有著的優(yōu)越性。目前,對銅管在線感應(yīng)退火試驗方面的 開展的得較少,此方面有待進一步深入 。
銅管開裂
銅管的開裂主要集中在銅管漲管、擴口工序。開裂情況如圖7所示。在兩器的生產(chǎn)中,銅管漲管、擴口是一個連續(xù)過程,往往復(fù)合到一個工序完成。引起銅管開裂的原因比較多,其主要原因如下:
①銅管本身質(zhì)量的原因。銅管本身質(zhì)量的原因可以分為外表面缺陷、內(nèi)表面劃傷、內(nèi)表面氧 化等。銅管在漲管、擴口的冷加工變形中,表面受拉應(yīng)力而伸長,當(dāng)銅管外表面有傷痕時,銅管外表面承受不了表面拉應(yīng)力,形成拉斷現(xiàn)象,也就是我們看到的銅管外表面開裂。
銅管內(nèi)表面劃傷造成的開裂機理與外表面有傷痕造成的開裂機理相似。銅管內(nèi)表面有氧 化時,在漲管時由于氧 化銅管內(nèi)表面的摩擦力與沒有氧 化銅管內(nèi)表面的摩擦力不等,造成相同長度的銅管下墩長度尺寸不一致,擴口時下墩量小的銅管伸出長度長,造成擴口過大而開裂。②用戶使用方面的原因。銅管在使用中,往往是盤管校直、切割定尺,切割常采用無屑切割。銅管熱處理后表面比較軟,在進行無屑切割時,當(dāng)切刀不利或切割時下刀過大都會造成銅管縮口過大或毛刺過多,形成端口飛邊、端口硬化,造成擴口時開裂。
銅管焊接過程中,若操作不當(dāng)極易發(fā)生虛焊、熔蝕和溶穿、過燒與燒穿等缺陷。虛焊是在兩器焊接過程中經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量問題,產(chǎn)生的原因主要有:擴口小,釬焊焊料不易進入,造成焊接不牢;焊接時加熱不均勻,造成部分釬焊焊料未被 加熱熔化;焊接處銅管的表面有油、氧 化物、殘?zhí)嫉任镔|(zhì);焊料本身的質(zhì)量問題。致使焊料未能填滿套接接頭全長或不能 將套接接頭全長焊接,造成泄露。熔蝕和溶穿造成泄露。
總之,造成銅管出現(xiàn)的失效因素還有許多,如內(nèi)、外表面氧 化,因此,在使用的過程中要加強過程控制,掌握好工藝要求。