大量的非金属夹杂物是裂纹的来源
由于制造法兰的锻坯中含有大量的非金属夹杂物,在锻造过程中,体积夹杂被反复锻造成面状夹杂物,在材料中沿夹杂物尖端产生锻造裂纹。较大的夹杂物在锻造后形成较大的裂纹;较小的夹杂物在锻造后成为较小的裂纹。这些裂缝大多为埋藏裂缝。
锻坯加工后,一些埋藏的裂纹变成了表面裂纹。这也是宏观检验中法兰内外表面和螺栓孔中出现较多微裂纹的原因。对于法兰面尺寸较大的裂纹,为使产品出厂,制造厂采取了打磨→消除表面裂纹→补焊→再加工等方法,使法兰外观无明显缺陷。因此法兰补焊面积为380mm2,补焊深度为3mm。
锻造裂纹在试验压力下进一步扩展,导致法兰最终泄漏大量的非金属夹杂物会降低材料的塑性和韧性。裂纹内夹渣导致裂纹尖端应力集中,法兰无法承受所施加的载荷。因此,试压时试验压力刚刚达到0.6MPa。,法兰会破裂和泄漏。
采取的措施
(1) 更换所有有问题的法兰。
(2) 继续寻找本装置中使用的同一厂家、同批次的其他管件,并采用相应的检验方法确认是否合格。
(3) 除重新检查新更换法兰的化学成分和机械性能外,还应进行宏观检查,以评估其几何尺寸和表面光洁度,并检查异常几何尺寸是否存在任何不连续性。