1背景介绍

    在该装置进行水压试验准备过程中，经目测发现一90°弯头的外侧拱背处存在表而裂纹。该弯头的规格为DN 350。材质为ASTM A234 WI-113。

    如果该弯头继续投入使用，在内压力和循环应力的作用下裂纹处会产生相应的环向应力，在循环应力的作用下裂纹会逐步扩展，最终将导致该弯头过早失效。因此，本文通过实验室试验对弯头的原材料进行详细的金相分析，探究了裂纹产生的原因。

   2弯头裂纹原因分析

   2.1目视检测表面质量

    目视检测是质量检测的第一步。通过对弯头表而的详细检查，确认弯头由无缝管弯制而成，裂纹存在〕、弯头外部拱背处，并从管件与管道环形焊缝处沿纵向垂直蔓延。因此，可以确认裂纹的产生与弯头和管件的环向焊接接头有关联。然后，对裂纹处的基材进行取样试验。对试样选择一处有裂纹的面进行打磨。经过测厚仪测定，打磨掉大约3 mm厚度后表面裂纹消失，即在原材料基体上再无裂纹缺陷。因此可以判定，该裂纹为非贯穿性表面裂纹，裂纹深度约为3 mm。

    2.2材料取样检测

    对弯头进行取样，用于实验室检测分析，将弯头沿纵向切割成片，检查内表面，证实此弯头由无缝管制成。经测厚仪测量后可知:该弯头最大厚度为15.32 mm,最大厚度位于内弧面:最小厚度为13.08 mm,最小厚度位于外弧面背拱处。对弯头厚度的测试也可从侧面证明，原料管材的壁厚尺寸满足弯头制造工艺的要求。

    采用能量弥散型X射线光谱仪(EDS)进行基本化学成分分析，证实原材料的化学成分以及弯头和管道连接处焊缝金属的化学成分均满足规范要求。

    经过纵向取样进行力学性能检测可知，弯头的最小抗拉强度满足规范要求。经过环向取样进行布什硬度测试(HBW10/3000) ,最大硬度值为HBW152,最小值为HBW138,硬度值在合适的范围内。由此可知，管件表面硬度对裂纹产生的彰响也被排除。另外，合适的硬度值也表明，弯头的热成型工艺、热成型温度控制和成型后热处理均符合规范要求。在弯头与接管的焊缝处切取纵向试样，并对焊缝金属部位进行光学宏观检测以及蚀刻检测，证实此焊缝为多层焊接，无焊接缺陷显示。纵向试样如图4所示。