高贝贝，陈 拓，李德波

(1.瓦卢瑞克核电管材(广州)有限公司，广州 511455； 2.南方电网电力科技股份有限公司，广州 510080)

汽轮机汽缸水平中分面的密封性对机组的经济性和运行可靠性有直接的影响。高温螺栓作为高温紧固件在法兰结合处产生较大的压紧力，在汽轮机设计工况运行过程中可以保证汽缸中分面的密封性。如果在机组运行中高温螺栓断裂，会造成巨大的经济损失[1]。高温螺栓在高温下长期运行后会逐渐老化，应严格执行验收、检验、检修等程序以减少高温螺栓失效的发生。按照失效机理，常见的高温螺栓失效形式有疲劳断裂、蠕变断裂、应力腐蚀、螺纹咬死、热脆老化和中心孔烧伤等[2-3]。高温螺栓断裂原因有：热处理不当，金相组织不合格，强度不合适；螺栓材料有缺陷，例如材料偏析；螺栓本身结构不合理或加工不当，存在应力集中现象；螺栓所受的附加应力过大；螺栓预紧力过大等[4-8]。

笔者对汽轮机高压调汽阀高温螺栓的断裂失效进行探究，全面分析断裂的原因及机理，提出相应措施避免类似断裂失效的发生。

1 理化检验

某电厂600 MW机组在高压调汽阀解体检修时发现一个高温螺栓断裂，该螺栓材质为20Cr1Mo1VNbTiB，规格为M76×340(公称直径为76 mm、螺纹长度为340 mm)，带中心孔结构。20Cr1Mo1VNbTiB是我国自主研制的贝氏体耐热钢，具有较高的持久强度和抗松弛性能，并且其持久塑性好、缺口敏感性低，工作温度为535～570 ℃，主要作为电厂大截面的高温紧固螺栓的材质[9-10]

1.1 宏观分析

图1为断裂高压调汽阀的阀门盖螺栓的整体宏观形貌，断裂发生在栓头螺栓的靠近光杆约3个齿纹处。……