8万吨乙醛装置螺栓断裂失效分析
2014-03-01李廷取毕学文
吉林化工学院学报 2014年9期
庞 勃,李廷取*,毕学文
(1.吉林化工学院材料科学与工程学院,吉林 吉林 132022;2.吉林石化公司电石厂 丙烯酸酯车间,吉林 吉林132022)
螺栓连接是目前钢架结构的主要连接方式,高强度螺栓是继铆接、焊接之后发展起来的一种钢结构连接形式.它具有施工简单、可拆卸、承载大、耐疲劳、较安全等优点.因此,高强度螺栓连接已发展成为钢结构工程安装的主要手段[1].某单位8万吨乙醛装置由35 m高的钢架结构构成,其中位于26.5 m位置的钢结构连接螺栓常发生断裂,断裂位置发生在螺杆和螺帽过渡处.此次我们拿到的连接螺栓断裂失效件其材料为35CrMoA钢,规格为M24×90 mm,螺栓力学性能4.8级.35CrMoA钢为高强度螺栓用钢,由于其化学成分(质量分数)中含有 0.80 ~ 1.10%Cr、0.15 ~0.25%Mo,因而具有较高的淬透性和良好的强韧性[2-3],
为了分析螺栓的断裂原因,对断裂螺栓的断口形貌、化学成分、金相组织以及硬度进行分析测试,并给出相关的改进建议.
1 理化检验
1.1 化学成分分析
标准35CrMoA材质和乙醛装置断裂失效的35CrMoA螺栓化学成分对比如表1所示,失效螺栓化学成分在断裂螺栓上截取试样,采用电感耦合等离子光谱仪(ICP)进行主要元素的化学成分分析.可以看出,断裂螺栓所用材质的化学成分符合表1中GB/T 3077—1999合金结构钢化学成分要求.可见,螺栓材质化学成分不是造成螺栓断裂的原因.

表1 35CrMoA钢螺栓化学成分
1.2 金相检测
对失效螺栓进行取样分析,对螺杆和螺帽过渡处进行金相组织观察,金相检测结果见图1.螺栓头部圆周外缘部……
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