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摘 要:本文通过对某燃气轮机燃烧室兼压气机缸本体上的裂纹进行分析,剖析了裂纹产生的原因,选定了同材质热补焊的工艺方案,并结合多项措施控制焊接裂纹的产生,确保了缺陷的修复。
1、问题引出
某燃气轮机燃兼压缸在垂直中分面精加工时发现裂纹显示,该裂纹靠近水平中分面的位置,裂纹走向呈圆弧形(如图1)。该缸体为铸件,材质:ZG15Cr1Mo。
图1 裂纹位置及表面消缺后的形态和未消除裂纹
2、裂纹分析
为了进一步分析明确该裂纹产生的原因,对裂纹进行了金相分析、硬度检测和无损探伤。
2.1金相分析
在如图1所示的金相区域进行显微组织检查,腐蚀后发现该组织检查部位分为明显的三个区域(图2),如图3所示1号和2号区域的组织为铁素体+珠光体,但其组织形态有明显的差异,2号区域的铁素体成网状分布,2号区域宽度为1~2mm,3号区域的组织为索氏体,未发现焊道痕迹,在图2中的2号和3号区域有明显的裂纹存在。
图2 金相检查部位和腐蚀后的3个区域
图3 金相组织
2.2 宏观组织和硬度检查
为确定该补焊区域的大小,用硝酸酒精腐蚀后,发现补焊填充区域总体呈圆形,且面积较大,约Φ100mm。并且本体和补焊填充区进行硬度检查,填充区域明显高于铸件本体。焊态硬度高是由于在焊接时环境温度低、焊口冷却太快,相当于作了淬火处理,另一个是由于热应力和组织应力的存在亦使得焊缝硬度值高于母材本体,因此可判定此处存在焊接组织。
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