超超临界火电机组Inconel 783螺栓的超声检测
2021-07-01曹云峰田尉建花喜阳张振华
曹云峰,田尉建,花喜阳,张振华
(1.徐州电力试验中心,徐州 221009;2.国华徐州发电有限公司,徐州 221000)
国内超超临界火电机组现已大批量投产运行,机组内的蒸汽温度和压力都有很大程度提高,一批耐高温、高强度镍基高温合金材料(GH4145、Inconel 783等)被广泛应用于火电机组螺栓的制造中。近年来,国内数家电厂汽机中压主汽门、中调门的Inconel 783螺栓发生多起断裂事故,造成机组非停,严重影响了发电机组安全运行,因此多家发电集团把Inconel 783螺栓断裂作为重大设备隐患进行治理。由于此类螺栓为不通孔中心结构,几何形状复杂,超声检测时仅采用一种工艺方法,不能很好地检测出裂纹等危害性缺陷,笔者根据现场检测实际情况,论述了几种有效的检测方法。
1 常见镍基合金螺栓参数
目前国内超超临界火电机组三大发电设备制造企业,所采用的镍基合金螺栓材料主要有Inconel 783、 GH4145、 R-26等。文章主要针对Inconel 783材料螺栓进行分析讨论。
1.1 常见镍基合金螺栓材料及其参数
常见镍基合金螺栓材料及其参数如表1所示[1]。

表1 镍基螺栓材料及其参数
1.2 Inconel 783螺栓规格
常见Inconel 783螺栓规格有M72和M90两种,均带有未打通中心孔。螺栓两端均为平面,中间直段为光杆,两侧变径过渡至螺纹区域,螺纹根部与光杆直径差一般不小于3 mm。M72螺栓实物及结构如图1所示。

图1 M72螺栓实物及结构示意
1.3 Inconel 783螺栓金相组织
对螺栓进行现场金相分析,其组织为奥氏体+β( NiAl )相,一般晶粒度为45级。其金相组织显微图像如图2所示,对于晶粒度较粗大的螺栓,检测前应进行声速测定,测定方法见标准DL/T 694-2012附录C,偏差值超过100 m·s-1时应作定位修正,探头频率为2 MHz2.5 MHz。……
