搜索热:失效分析 陶瓷
扫一扫 加微信
首页 > 期刊论文 > 论文摘要
烟气轮机叶片断裂原因
          
Cause of Fracture on Flue Gas Turbine Blade

摘    要
某石化企业烟气轮机运行过程中出现转子叶片断裂失效现象,采用宏观观察、扫描电镜分析、金相检验、能谱分析、布氏硬度测试等方法,对叶片断裂失效的原因进行了分析。结果表明:由于锻造及热处理过程中温度选择不当,合金材料出现混晶现象,强度、韧性降低;在后续投用运行过程中由于出现了超温运行现象,导致材料晶界碳化物减少并出现链状碳化物,其强化晶界作用弱化,抗裂纹萌生和扩展能力降低;高温烟气颗粒的不断冲击,使微观裂纹于叶片进气侧边缘的晶界弱化处萌生,在交变应力作用下沿晶界扩展形成宏观裂纹,宏观裂纹发展到一定尺寸时沿晶界瞬时断裂,造成叶片的断裂失效。
标    签 转子叶片   碳化物   晶界弱化   裂纹   断裂失效   rotor blade   carbide   grain boundary weakening   crack   fracture failure  
 
Abstract
The rotor blade of flue gas turbine in a petrochemical enterprise fractured during operation. The causes of blade fracture failure were analyzed by means of macroscopic observation, scanning electron microscope analysis, metallographic examination, energy spectrum analysis and Brinell hardness test. The results show that due to the improper selection of temperature during forging and heat treatment, the mixed crystal phenomenon appeared and the strength and toughness of the alloy decreased. In the subsequent operation process, the phenomenon of overtemperature operation resulted in the decrease of carbides at grain boundaries and the appearance of chain carbides, which weakened the strengthening effect of grain boundaries and reduced the ability of resistance to crack initiation and propagation. The continuous impact of high temperature flue gas particles caused micro cracks to germinate at the grain boundary weakening area at the edge of the inlet side of the blade. Under the action of alternating stress, the micro cracks propagated along the grain boundaries and formed macro cracks. When the macro cracks develop to a certain size, the fracture along the grain boundaries instantaneously, which resulted in the fracture failure of the blade.

中图分类号 TH4   DOI 10.11973/lhjy-wl202011016

 
  中国光学期刊网论文下载说明


所属栏目 质量控制与失效分析

基金项目

收稿日期 2020/2/19

修改稿日期

网络出版日期

作者单位点击查看


备注孙振西(1987-),男,工程师,主要从事压力容器、压力管道定期检验工作,szx6678@126.com

引用该论文: SUN Zhenxi,JIANG Zuowen,HAN Guankai,FENG Xiaogang,SHEN Dongkui. Cause of Fracture on Flue Gas Turbine Blade[J]. Physical Testing and Chemical Analysis part A:Physical Testing, 2020, 56(11): 66~69
孙振西,蒋作文,韩贯凯,冯晓刚,沈冬奎. 烟气轮机叶片断裂原因[J]. 理化检验-物理分册, 2020, 56(11): 66~69


论文评价
共有人对该论文发表了看法,其中:
人认为该论文很差
人认为该论文较差
人认为该论文一般
人认为该论文较好
人认为该论文很好
分享论文
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter

参考文献
【1】黄乾尧, 李汉康.高温合金[M].北京:冶金工业出版社,2000.
 
【2】梁凤印.流化催化裂化[M].北京:中国石化出版社,2006.
 
【3】CARTER T J. Common failures in gas turbine blades[J].Engineering Failure Analysis,2005,12(2):237-247.
 
【4】王大成,郭福平.高温烟机转子叶片断裂失效原因分析[J].机电技术,2012(6):52-54.
 
【5】黎华,卢忠铭,刘课秀,等.火电厂汽轮机叶片开裂原因分析[J].理化检验(物理分册),2017,53(3):197-200.
 
【6】孙智,江利,应展鹏.失效分析——基础与应用[M].北京:机械工业出版社,2005.
 
【7】施瑞丰.催化烟气轮机叶片断裂失效分析及预防措施[D].上海:华东理工大学,2015.
 
【8】姚志浩,董建新,张麦仓.GH864合金组织特征对裂纹扩展速率的影响[J].北京科技大学学报,2011,33(12):1501-1507.
 
【9】董建新,丁利生,王振德.烟气轮机涡轮盘和叶片用WASPALOY合金研究[J].中国材料科技与设备,2006,3(2):68-73.
 
【10】姚志浩,董建新,张麦仓,等.GH864合金显微组织与力学性能的关联性[J].稀有金属材料与工程,2010,39(9):1565-1570.
 
【11】洪成淼,董建新,张玉峰,等.GH864合金热加工过程中组织特征研究[J].稀有金属材料与工程.2009, 38(3):510-513.
 
【12】DONACHIE M J,PINKOWISH A A,DANESI W P,et al.Effect of hot work on the properties of waspaloy[J].Metallurgical Transactions,1970,1(9):2623-2630.
 
【13】孙克君,盖秀颖,李晨希,等.GH864合金在超温条件下碳化物含量与持久强度的关系[J].理化检验(物理分册),2009,45(7):393-396.
 
【14】赵钺,盖秀颖,宋贵宏.GH864合金在超温条件下的组织性能变化[J].理化检验(物理分册),2007,43(10):498-501.
 
【15】王梅英,李海霞.GH4169隔板汽封弹簧片断裂分析[J].理化检验(物理分册),2015,51(7):512-513.
 
相关信息
   标题 相关频次
 大块含铌MC碳化物对LF2合金高温性能的影响
 4
 钻杆接头外螺纹加工开裂原因分析
 4
 0Cr17Ni4Cu4Nb钢电渣坯裂纹产生原因
 2
 1000MW超超临界机组C12A堵板阀裂纹成因分析
 2
 12Cr1MoV珠光体耐热钢长期服役中碳化物的变化及对性能的影响
 2
 13MnNiMoR钢热冲压封头冲击韧度显著降低原因分析
 2
 16Co14Ni10Cr2MoE钢制抽筒抓钩开裂失效分析
 2
 16Mn钢长轴裂纹缺陷成因分析
 2
 16Mn钢弯管的开裂原因
 2
 20CrMnTi钢输出轴断裂原因分析
 2
 20CrNiMo钢零件渗碳表层淬火开裂原因分析
 2
 20SiMn2MoVA钢高强度螺栓裂纹成因分析
 2
 22 mm 厚Q235B钢板表面裂纹成因
 2
 220 kV断路器用弹簧异常开裂失效分析
 2
 27CrMoTi钢套管螺纹表面裂纹成因分析
 2
 304L不锈钢换热管泄漏原因分析
 2
 304不锈钢冷却管束加工缺陷产生原因分析
 2
 316L-16MnR复合板不锈钢侧晶间腐蚀原因分析
 2
 3Cr13钢耐磨盘裂纹产生原因分析
 2
 4.8级十字槽螺钉断裂失效分析
 2
 40CrNiMoA钢轮缘堆焊层裂纹产生原因分析
 2
 40Cr钢等温淬火形成的下贝氏体组织形貌特征
 2
 40MnBH轧制钢棒裂纹分析
 2
 4130X钢压扁试验裂纹分析
 2
 45热轧圆钢顶锻开裂原因分析
 2
 4Cr2Mo2W2V热作模具钢的高温抗压性能
 2
 50Mn钢齿圈断齿原因分析
 2
 6063铝合金中框侧面亮线原因分析
 2
 660 MW高压加热器接管角焊缝开裂原因分析
 2
 690合金锻造棒材中的细晶带对成品管组织的影响
 2