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止水螺杆的“氢原子”拉应力

止水螺杆氢致裂纹形成原因一 般为酸洗或电镀工艺不当,这会导致一定量的氢原子渗人基体, 氢原子在拉应力驱动作用下向拉应力集中处或缺陷处聚集,并在三段式止水螺杆聚集区域形成氢分子产生较大的应力,扩散段时间后聚集处应力大于材料强度,从而导致断裂。

套筒止水螺杆 (4)

因此,氢脆一般具有延迟性的特点, 而且必须同时满足氢含量较高和拉应力这两个条件才可能发生。吊杆螺栓在刚施加扭矩时就发生了断裂,且断口表面大部分区域存在黄褐色锈蚀斑,可以排除在安装过程中发生氢脆的可能性。老式止水螺杆从出厂到安装前并不存在施加拉应力载荷的环节,且吊杆螺栓经高温回火其热处理应力已经释放,不具备正常吊杆螺栓(内部无异常缺陷)在放置过程中形成大面积氢脆断裂的应力条件。


老式止水螺杆 (3)

吊杆螺栓镦头工艺为使用感应线圈将圆钢加热至850C主50C后进行镦制。当螺栓头部镦制工艺不当时(如加热温度偏低,重复感应加热等),容易在头杆部过渡区附近出现镦制裂纹。裂纹呈横向分布,并呈沿晶扩展,-般位于螺栓中间位置。如果裂纹没有露出表面,在随后的热处理过程中氧气和淬火冷却介质无法进入裂纹内部,在裂纹两侧不会出现脱碳层和高温氧化覆盖物。螺栓断口截面未见脱碳层,且二次裂纹内部未见明显高温氧化覆盖物,另外二次裂纹走向和流线位置一致,符合镦制裂纹特征。


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