曾慧敏，羅 超

（中國(guó)航發(fā)南方工業(yè)有限公司，湖南 株洲 412002）

整流器由內(nèi)、外環(huán)及葉片通過氬弧焊連接而成，焊絲是H0Cr20Ni14Mo3，內(nèi)、外環(huán)材料均為1Cr21Ni5Ti，葉片材料為1Cr17Ni2。整流器在使用過程中發(fā)生了葉片斷裂現(xiàn)象。

1 理化分析

1.1 外觀檢查

整流器整體外觀形貌見圖1，整體均呈灰色，斷裂均位于整流器葉片近焊縫部位（焊縫根部），斷面與內(nèi)環(huán)表面基本齊平，斷裂附近未見外物損傷及明顯塑性變形痕跡。

圖1 整流器外觀形貌

1.2 斷口分析

對(duì)整流器進(jìn)行宏觀斷口觀察，葉片斷面較為平整，清洗前呈紅棕色，表面可見大量銹蝕產(chǎn)物，清洗后斷面呈淺灰色；裂紋呈沿晶脆斷特征，裂紋起始于葉片葉盆一側(cè)，無疲勞特征，見圖2。對(duì)清洗后的斷口進(jìn)行微觀檢查，源區(qū)部位未見明顯冶金及機(jī)加缺陷，微觀放大檢查斷面呈沿晶脆斷特征，見圖3。

圖2 斷口宏觀形貌

圖3 斷口微觀形貌

1.3 金相檢查

1.3.1 焊縫質(zhì)量檢查

垂直于內(nèi)環(huán)與整流器葉片焊縫切取試樣金相檢查，整流器葉片斷裂位于焊縫焊趾部位，焊縫內(nèi)部質(zhì)量良好，未見焊接缺陷，見表1及圖4。

表1 焊縫低倍檢查尺寸結(jié)果

圖4 焊縫金相宏觀形貌

1.3.2 顯微組織檢查

在整流器葉片斷裂部位以及遠(yuǎn)離斷裂部位分別切取金相試樣進(jìn)行顯微組織檢查，斷裂部位顯微組織為回火馬氏體+鐵素體（焊縫熱影響區(qū)部位），見圖5；遠(yuǎn)離斷口部位顯微組織為粒狀珠光體+鐵素體，見圖6，在整流器葉片裂紋及其他部位均未見腐蝕現(xiàn)象。

圖5 斷口附近顯微組織形貌

圖6 遠(yuǎn)離斷口部位顯微組織

1.4 成分分析

對(duì)整流器葉片進(jìn)行化學(xué)成分定量分析，材料化學(xué)成分正常，符合相應(yīng)技術(shù)條件要求，具體分析結(jié)果見表2。

表2 整流器葉片化學(xué)成分分析結(jié)果（wt%）

1.5 硬度檢查

對(duì)整流器葉片進(jìn)行顯微硬度檢查，纖維組織均相當(dāng)未見明顯異常：378HV0.3、285HV0.3、269HV0.3。

2 斷裂原因分析

根據(jù)理化分析結(jié)果可以看出，整流器葉片斷裂的性質(zhì)是沿晶脆性斷裂。沿晶脆性斷裂形成必定需要兩個(gè)條件：①脆性組織；②應(yīng)力作用。在使用中環(huán)境因素與晶界相互作用造成晶界脆化，工件斷裂失效。

3 結(jié)論

（1）整流器斷裂部位在氬弧焊熱影響區(qū)，焊縫無缺陷。

（2）裂紋的性質(zhì)為沿晶脆性斷裂。

（3）加工和使用過程中受應(yīng)力作用發(fā)生斷裂。

（4）可以通過調(diào)整熱處理制度、改進(jìn)加工方法等方式避免問題發(fā)生。