某煉油廠自1988年投產使用一套18-8奧氏體不(bu)銹鋼焙燒爐設備，至1994年，四次發生沿爐體環焊縫的熱影響區斷裂，如圖6-6所示。后將18-8不銹鋼更換成抗腐蝕性更好的316L不(bu)銹鋼，可是仍然無法防止斷裂的發生。

1. 斷口分析

從圖6-6可以(yi)看出，裂(lie)紋產(chan)生(sheng)于環縫(feng)的(de)(de)熱(re)影響區上(shang)兩(liang)側，當裂(lie)紋擴展(zhan)至臨(lin)界長(chang)(chang)度時(shi)，穿過焊(han)縫(feng)失(shi)穩擴展(zhan)，導致整個爐體(ti)最終斷(duan)裂(lie)。圖6-7是斷(duan)裂(lie)位置的(de)(de)金相照(zhao)片(pian)，可以(yi)看出，裂(lie)紋均沿晶發展(zhan)，呈網狀、龜裂(lie)形式，屬于典型(xing)的(de)(de)晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)并導致應力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)口。由于裂(lie)紋產(chan)生(sheng)時(shi)間相當長(chang)(chang)，在斷(duan)口上(shang)裂(lie)紋的(de)(de)穩定擴展(zhan)區，因介質的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)有一(yi)層厚(hou)厚(hou)的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)產(chan)物。

2. 分析鑒定

該爐體工作于富含氯離子的(de)(de)介質中，介質的(de)(de)pH=3~5.斷(duan)口分析及電化學試驗表明：該奧氏體不銹鋼爐體失效屬(shu)于氯離子引起(qi)的(de)(de)應(ying)力腐(fu)蝕斷(duan)裂。檢(jian)查發(fa)現，在(zai)爐體安裝過(guo)(guo)程中，在(zai)焊(han)(han)(han)接(jie)環(huan)縫(feng)(feng)時(shi)使(shi)用(yong)了(le)支撐(cheng)墊板(ban)，焊(han)(han)(han)后未(wei)做任何處理(li)遺留在(zai)爐體內。由于支撐(cheng)墊板(ban)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)與環(huan)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)垂直，造成了(le)三軸焊(han)(han)(han)接(jie)殘余應(ying)力，同時(shi)還會引起(qi)腐(fu)蝕介質及氯離子在(zai)此處聚集、濃縮，焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)及熱影響(xiang)區處于高濃度的(de)(de)腐(fu)蝕介質中，易于產生晶間腐(fu)蝕及應(ying)力腐(fu)蝕。因此，遺留在(zai)爐體內的(de)(de)支撐(cheng)板(ban)是造成該爐體應(ying)力腐(fu)蝕失效的(de)(de)重要原因。此外(wai)，在(zai)爐體環(huan)縫(feng)(feng)焊(han)(han)(han)接(jie)過(guo)(guo)程中使(shi)用(yong)了(le)較大的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)規(gui)范，焊(han)(han)(han)接(jie)速度慢，焊(han)(han)(han)條擺動大，這對于奧氏體不銹鋼的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)來說，是非(fei)常忌諱的(de)(de)。

3. 結論和建議(yi)

  失效是由于奧氏體(ti)不銹鋼在(zai)氯離(li)子介質中發生(sheng)應力腐(fu)蝕引起(qi)的(de)。建議去(qu)除爐(lu)體(ti)中的(de)支撐(cheng)墊板；在(zai)環焊(han)縫的(de)焊(han)接(jie)過程(cheng)中，要嚴格控制(zhi)焊(han)接(jie)規范，保證焊(han)接(jie)質量。