张 杰 吴继权 邱康勇

（深圳市特种设备安全检验研究院 深圳 518029）

高压调节汽门阀盖螺栓断裂失效分析

张 杰 吴继权 邱康勇

（深圳市特种设备安全检验研究院 深圳 518029）

针对一起高压调节汽门阀盖螺栓断裂失效案例，对螺栓进行宏观检查、成分分析、硬度测试、金相组织分析及断口显微分析。结果表明：在蠕变、疲劳的共同作用下，在螺栓应力集中部位，首先在弱化的晶界上产生裂纹，然后在腐蚀作用的促进下，裂纹不断扩展，最终造成脆性断裂。

断裂 螺栓 裂纹 腐蚀

电厂使用的紧固件大多工作在高温状态下，主要承受着拉伸应力，有时也承受弯曲应力[1]。20Cr1Mo1VTiB钢是一种具有较高持久强度及抗松弛性能的材料，是我国火力发电厂汽轮机汽门常用的螺栓材料，属于我国自行研发的CrMoV系列低合金高强度钢[2-4]。但是在实际工况中，我国火力发电厂却经常有汽门螺栓断裂现象的发生。

2016年12月，中海油深圳电力有限公司的工作人员在对机组进行检修的过程中，发现两根高压调节汽门阀盖螺栓断裂。断裂螺栓标称材质为20Cr1Mo1VTiB，规格为M56mm。该类螺栓所在机组（见图1）于2005年投入使用，到发现螺栓断裂时累计运行40000h，期间有过4次拆装，机组工作期间最高运行温度为530℃，每天运行10h。考虑到两根螺栓断口形貌极其相似，因此，笔者对其中一根螺栓进行分析，找出断裂原因。

图1 高压调节汽门阀盖螺栓装载位置

1 理化检验

1.1 宏观检测

断裂的螺栓宏观形貌见图2。从图2可见，高压调节汽门阀盖螺栓断裂在螺纹处，螺栓周围有罩螺帽，并且其断口较为平整，没有明显的塑形变形，断口上存在明显的起裂源、扩展区、最后断裂区。……