高壓金屬軟管開裂分析如下:
某系統(tǒng)進行壽命試驗時,一臺高壓不銹鋼金屬軟管開裂,導致軟管漏油,工作時軟管內油壓為20.6士0.5MPa,油溫為100度左右。壽命試驗為通油加壓,油壓達20.6MPa.保持15mln后卸壓,并重復此過程。
軟管為金屬波紋管,軟管材料為SUS304鋼。生產(chǎn)工藝:帶材開帶一卷圓一焊接(氬弧焊)一初軋成型一波距調整一總成試驗(強度試驗:液壓40MPa,1 5min;氣壓22MPa,lOmin;脈動試驗:0~22MPa,0.5Hz,5minf振動試驗:22MPa,50Hz,5min;氣密試驗)。軟管焊縫為縱向焊縫,即沿軟管軸向。
2 觀察與分析
2.1 宏觀檢驗
開裂漏油軟管外觀未發(fā)現(xiàn)人為損傷,也無明顯變形痕跡。去除軟管的外層金屬保護絲網(wǎng),將軟管的一端密封后,將其浸入水中,從管的另一端通入壓縮空氣,以尋找泄漏點 泄漏位置距軟管一端約80cm處
2.2 微觀分析
用S440掃描電鏡對軟管開裂處進行觀察,裂紋產(chǎn)生于不銹鋼金屬軟管的波峰處,并沿軟管周向(垂直于焊縫)和徑向(深度方向)擴展,_后裂紋貫穿焊縫并裂透。軟管內表面開裂長度為為3.19mm,外表面開裂長度為1.64mm,內表面開裂形貌,由此可知,穿透性裂紋起源于軟管波峰處管的內表面,為多源開裂。
打開斷口,其微觀形貌呈海灘花樣,為疲勞斷口.裂源區(qū)為沿柱狀晶界的脆性斷裂形貌,在斷口擴展區(qū)和_終斷裂區(qū)的交界處可見疲勞條帶形貌,觀察波紋管未泄漏部分波的內、外表面.發(fā)現(xiàn)軟管大部分波峰內表面均有沿周向的開裂;在焊縫處,大部分波谷內、外表面和波峰的內表面焊縫處有沿焊縫方向的開裂,其中波峰內表面較嚴重。波峰內表面焊縫附近開裂形貌。