某煉油廠(chǎng)自1988年投產(chǎn)使用一套18-8奧氏體不銹鋼焙燒爐設(shè)備，至1994年，四次發(fā)生沿爐體環(huán)焊縫的熱影響區(qū)斷裂，如圖6-6所示。后將18-8不銹鋼更換成抗腐蝕性更好的316L不銹鋼，可是仍然無(wú)法防止斷裂的發(fā)生。

1. 斷口分析

從圖6-6可以看出，裂紋產(chǎn)生于環(huán)縫的熱影響區(qū)上兩側(cè)，當(dāng)裂紋擴(kuò)展至臨界長(zhǎng)度時(shí)，穿過(guò)焊縫失穩(wěn)擴(kuò)展，導(dǎo)致整個(gè)爐體最終斷裂。圖6-7是斷裂位置的金相照片，可以看出，裂紋均沿晶發(fā)展，呈網(wǎng)狀、龜裂形式，屬于典型的晶間腐蝕并導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕斷口。由于裂紋產(chǎn)生時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)，在斷口上裂紋的穩(wěn)定擴(kuò)展區(qū)，因介質(zhì)的腐蝕有一層厚厚的腐蝕產(chǎn)物。

2. 分析鑒定

該爐體工作于富含氯離子的介質(zhì)中，介質(zhì)的pH=3~5.斷口分析及電化學(xué)試驗(yàn)表明：該奧氏體不銹鋼爐體失效屬于氯離子引起的應(yīng)力腐蝕斷裂。檢查發(fā)現(xiàn)，在爐體安裝過(guò)程中，在焊接環(huán)縫時(shí)使用了支撐墊板，焊后未做任何處理遺留在爐體內(nèi)。由于支撐墊板焊縫與環(huán)焊縫垂直，造成了三軸焊接殘余應(yīng)力，同時(shí)還會(huì)引起腐蝕介質(zhì)及氯離子在此處聚集、濃縮，焊縫及熱影響區(qū)處于高濃度的腐蝕介質(zhì)中，易于產(chǎn)生晶間腐蝕及應(yīng)力腐蝕。因此，遺留在爐體內(nèi)的支撐板是造成該爐體應(yīng)力腐蝕失效的重要原因。此外，在爐體環(huán)縫焊接過(guò)程中使用了較大的焊接規(guī)范，焊接速度慢，焊條擺動(dòng)大，這對(duì)于奧氏體不銹鋼的焊接來(lái)說(shuō)，是非常忌諱的。

3. 結(jié)論和建議

  失效是由于奧氏體不銹鋼在氯離子介質(zhì)中發(fā)生應(yīng)力腐蝕引起的。建議去除爐體中的支撐墊板；在環(huán)焊縫的焊接過(guò)程中，要嚴(yán)格控制焊接規(guī)范，保證焊接質(zhì)量。