黄铜季裂研究

第6期 2009年 11月 锅 炉 制 造 B0ILER MANUFACTURING No．6 NOV．200l9 文章编号：CN23—1249(2009)06—0052—02 黄铜季裂研究 孙 浩 (哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨 150046) 摘 要：本文主要详尽介绍了黄铜季裂产生的原因、原理。并用试验找到了防止黄铜季裂的方法，以便在生产 中保证裂纹出现以前对工件进行热处理，保证产品质量，同时也为生产该类产品积累经验数据。 关键词 ：黄铜；冷弯；季裂；实效；热处理 中图分类号：TG319 文献标识码 ：A Research on Brass Stress Corrosion Cracking Sun 0 (Harbin Boiler Co．Ltd．，Harbin 1 50046，China) Abstract：This article includes detailed descriptions of the cause and the principle of SCC (stress corrosion cracking)，and finds a way in experiments to prevent SCC．Work on heat treatment before the emergence of SCC in production，not only to guarantee product quality，but also』or the production of these products from the accumulation of empirical data． Key words：brass；cold bending；SCC；actual effect；heat treatment 0 引 言 目前，我公司为某厂准备投产低压加热 器，其中 U型管材质为 Hsn70—1A，是低加中的 主要传热零件，该种材质弯后需作消除应力热处 理。图纸要求弯后 8小时内进行热处理，但 在组织生产时有一定的难度。黄铜最常见的失效 形式是“季裂”和“脱锌”，“脱锌”主要是在液体 中的腐蚀形式。“季裂”是指黄铜零件因内部存 在残余应力，在潮湿大气中特别在含氨盐的大气、 汞和汞盐溶液中受腐蚀而产生的破裂现象。含锌 量大于7％(尤其是大于 20％)黄铜有这种季裂 现象，HSn70—1A的含锌量为 30％，远大于7％， 在我们实际生产中的破坏形式主要是季裂，为配 合生产需要，掌握黄铜管冷弯后出现裂纹的时间， 以便在生产中保证裂纹出现以前对管子进行热处 理，保证产品质量，同时也为我公司生产同类产品 积累经验数据。 1 试验条件和方法 1)试验材料及其规格。试验材料及其规格： 材料 HSn70—1A，规格 l6)(1。 2)试验设备。试验设备：弯管机、弯曲模具。 3)试验条件。试验条件：时间为9月 14日～9 月 16日，天气以晴为主，气候干燥，温度为4～l7℃。 4)试验方法。将管子弯制成U型管：如图1 所示。弯曲半径为 以下规格：R44、R63、R101、 R139、R177、R253。 [下转第55页] 收稿日期：2009—06—17 · 作者简介：孙 浩(1973一)，男，黑龙江哈尔滨人，工程师，1993年毕业于哈尔滨机械工业学校机械制造工艺与设备专业，现从事锅炉 及压力容器制造工作。 第 6期 孙 浩 ：黄铜季裂研究 ·55· 焊接线能量大，焊后箱体有较大变形，给校正工作 增加了很大的困难，并且直接影响喷咀的摆动。 针对上述情况，经与设计研究，在保证其强度和焊 缝密封的情况下，能否将隔板焊缝双面焊改为双 面交错断续焊。设计同意更改，同时分厂也将焊 接方法改为 CO：气体保护焊完成，由于气体保护 焊具有焊接效率高，焊接变形小，尤其是采用混合 气体保护，焊缝面成型美观等特点，使用设备为 xC．-500，规范为 1．2 mm，H08Mn2Si，I=200～ 240 A，U=22～26 V，焊接为一次完成，为减少焊 接变形，每只风箱风道选 2名焊工同时对称施焊， 规范基本相同，焊后经测量其变形量和收缩量均 符合图纸要求，减少了校正工序。 6)对燃烧器的关键壳体，风箱风道的装焊工 艺改进，是继攻克燃烧器喷口摆动灵活、到位难关 后的又一成果，我们将原工艺中的十几个部件的 装焊工艺合并成为一次全部装配成型后再交给电 焊工序用 CO：气体保护焊进行焊接，工作中，由 于产品一次装成，刚性加强了，变形量大大减小 了，整体相关外形几何尺寸严格控制在图纸要求 范围内，再加之采用了先进的 CO 气体保护焊， 提高了焊接的质量和速度，使零部件的整体质量 有很大程度的提高，为燃烧器各喷咀和喷咀体总 装及各摆动机构的装配后摆动灵活、到位奠定了 可靠的基础。 4 效果分析 通过对燃烧器摆动角度采用切实可行的工艺 和改进措施，提高和改进了燃烧器的质量和 整体装配水平，并在生产效率、减少电厂返修和节 约费用上取得了很好的效果。同时积累了生产现 场实际产品制造的丰富经验，所制造的30～60万 摆动燃烧器的质量及各相关空气喷口、煤粉喷口 的摆动角度和灵活性均达到了设计要求，所有活 动喷口摆动 30。，摆动灵活可靠，没有卡死和摆动 不到位的情况发生．o [上接第52页] 图 1 管子弯曲图 弯后 l2小时之内，每2小时对弯曲部分做一 次着色检查，l2小时之外，根据实际情况做着色 检查。 2 试验结果及分析 表 1为根据检查报告总结的黄铜管弯后不同 时间的检查结果。从试验结果中可以看出，该种 材质的弯管在现有气候条件下52小时内未发现 裂纹出现。 表 1 不同时间的检查结果 3 结 论 黄铜管具有较高的塑性，但弯曲后有季节性 破裂的倾向，这种季节裂纹主要受环境及气候影 响较大，如空气的潮湿情况等。我公司准备投产 的低压加热器为 l0月底交货，u型管的弯曲 主要在 l0月初左右进行，秋天气候干燥，车间内 没有氨盐等腐蚀性气体，因此对黄铜来说，因弯曲 残余内应力而产生“季裂”腐蚀倾向很小。因此， 得出以下结论； 1)HSn70—1A黄铜管在目前的生产条件下， 弯曲后 52小时内不会产生“季裂”： 2)实际生产中，保证热处理在 52小时内进 行即可