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304不锈钢探针杆断裂分析

     该304不锈钢探针杆在输油管道内服役1个月之后,在其与法兰连接部位近焊缝区发生断裂。探针杆直径为016×3mm,输油管道外径为p406mm,流速约3m/s,服役温度300℃。

2.分析方法简述:

对断口进行形貌观察,经观察分析发现,探针杆断口形貌为典型的疲劳断口形貌,且疲劳源位于管壁外侧;端口处存在大量的解理刻面,且存在大量细小平行排列的疲劳条纹,断裂方式属于解理断裂。对断口附近的组织形貌进行分析,分析发现,母材和近焊缝区域的组织均为奥氏体+沿变形方向呈带状分布的6铁素体+沿晶界分布的碳化物。由此可以得出,探针杆在焊接前并未进行有效的热处理,高温铁素体和晶界碳化物的存在会降低其力学性能。

结果与讨论:

探针杆断裂位置位于焊缝根部,处于应力集中区,断裂模式属于大应力作用下的单源疲劳断裂。焊接前原材料热处理工艺存在缺陷,并未进行有效的热处理,高温S铁素体和晶界碳化物的存在导致其力学性能大幅下降,抗疲劳能力减弱,大大降低了产品的服役寿命。

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