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　　不锈钢波纹管开裂缘由剖析 经过屡次振荡实验，频率为100hz，总时刻为6h。振荡实验是对机电产品全体进行的,实验进程中波纹管因为惯性作用,本身会随机电产品一同振荡,振荡方向大致沿波纹管的径向。在随后的气密实验中发现产品走漏,走漏方位为产品内波纹管补偿器的波纹软管与硬管的焊接接头处,裂纹方位见图1。波纹管资料为1Cr18Ni9Ti钢,壁厚为0.15 mm,波纹管与硬管接头部位选用氩弧焊衔接,在制作的完好进程中曾选用20%(体积分数,下同)HNO3+6%HF酸洗。为查明波纹管开裂的原因,笔者对其进行了理化查验与剖析。 1 物理和化学实验 1.1 裂纹区域扩大后的特征剖析 失效波纹管的全体微观描摹如图1(a)所示,图1(b)为将图1(a)中的裂纹区域扩大10倍后的描摹。由图1可知,裂纹坐落波纹管与硬管焊接接头的方位,扩大后发现裂纹共两处,较长的裂纹长约1 mm,较短的裂纹长约0.5 mm。 1.2 断口描摹及断口断口剖析 在裂纹方位的另一侧用手锯沿波谷将波纹管逐步锯开,当锯口接近裂纹时将失效波纹管沿裂纹处掰开,将断口试样浸入酒精中,在超声波清洗机内清洗,在蔡司EVO50型扫描电镜下调查断口外表,发现有显着的裂纹扩展弧线中的箭头所示。裂纹由波纹管内壁向外扩展,彻底贯穿壁厚的裂纹长度约为0.751 mm。贯穿壁厚的裂纹区域色彩较深,外表有较多的附着物,未贯穿的裂纹部分断口外表未发现附着物。 硬管上的裂纹在掰开后清洗前,先在500倍的扫描电镜下调查断口描摹,如图3所示,可见断口外表有较多的附着物,再经过能谱剖析附着物成分,得出所含元素(质量分数)为3.37%Na,1.55%Si,1.29%C1,0.78%Ca,18.24%Cr,1.52%Mn,65.29%Fe,7.95%Ni。对断口外表无附着物的区域进行能谱剖析,其化学成分(质量分数)为2.7%Si,0.65%Ti,18.84%Cr,1.21%Mn,67.51%:Fe,9.09%Ni。由能谱剖析成果可知,断口外表尽管存在附着物,但仅仅部分区域存在,还有部分区域外表未发现异常元素,这标明断口并非由腐蚀问题导致,不然整个断口外表应均有一层腐蚀产品。 裂纹源坐落波纹管与硬管交代方位,裂纹由内壁向外扩展,裂纹源邻近40μm宽度内有一层沿晶界腐蚀区,如图4所示。仅从外表描摹来看,晶界腐蚀的深度应该大于腐蚀后的晶界宽度。由图3及图4可知,裂纹具有多个裂纹源,结合周围的描摹来看,裂纹应该起源于开始的晶界腐蚀裂纹。 断口的高倍描摹见图5,可见裂纹为穿晶开裂,断口处波纹管壁厚经电镜丈量仍为0.15 mm,没有改变,标明断口壁厚方向没有微观变形。断口外表依然有较多纤细的塑性变形,但与惯例拉伸开裂构成的韧窝断口描摹差异很大。整个断口外表较难找到典型的疲惫条纹,但在图6所示区域发现有疲惫条纹特征。 2 功能弱化原因 从裂纹呈现的方位来看,裂纹坐落波纹管与硬管焊接接头处,裂纹源邻近40μm宽度内发现有显着的晶界腐蚀裂纹,而该区域以外却未曾发现,标明裂纹邻近区域晶界耐腐蚀和抗老化功能要比其他区域的弱。形成不锈钢晶界耐腐蚀和抗老化功能弱化的原因一般为晶界贫铬,假设晶界贫铬是因为原资料成分或许热处理工艺等形成的,那么波纹管整个内壁在酸洗进程中都一定会呈现晶界腐蚀裂纹,而失效波纹管的

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