摘要：宁德电厂在设备解体检修过程中发现同批次的某离心泵叶轮有多个在叶轮T型角处出现裂纹，本文结合检验分析报告，从形貌分析、金相分析、晶界敏化分化、力学分析、残余应力分析等方面论述了叶轮产生裂纹的原因。结果表明：该裂纹是由多种冶金缺陷连接而成的类裂纹，属于铸造原始缺陷。
关键词：离心泵；叶轮；裂纹；
Abstract: In the process of dismantling and repairing equipment in Ningde Power Plant, many cracks were found in the T-corner of impeller of a centrifugal pump in the same batch. Combining with the inspection and analysis report, the causes of cracks in impeller were discussed from the aspects of morphology analysis, metallographic analysis, grain boundary sensitization differentiation, mechanical analysis and residual stress analysis. The results show that the crack is a kind of crack connected by various metallurgical defects and belongs to the original casting defects.
Key words：centrifugal pump; impeller crack
某型单级卧式离心泵叶轮在定期解体检查中发现叶轮入口处根部有裂纹。该叶轮平均运行时间为9000H。离心叶轮的材料为Z6CNU17-04（法国牌号），相当于国内牌号0Cr17Ni4Cu4Nb，本文结合送检的两个叶轮，从形貌分析、金相分析、力学分析、残余应力分析方面。论证了叶轮入口处叶轮根部产生的原因，
1形貌分析
1.1宏观检查
叶轮样品共观察到7个位置存在缺陷或裂纹，如图1.1.1所示。其中1-4号裂纹位于叶片根部与盖板“T型”交角位，1、2号裂纹附近还存在叶片穿孔现象。5，6号裂纹位于叶片背部靠近轮毂处，7号裂纹位于叶片根部与盖板交角远离边缘位置。
放大观察，各处裂纹状缺陷其实并不是真正的单个裂纹，而是该部位相近方向存在多个冶金缺陷连接而成的类裂纹。具有一定代表性的4号和6号位置的局部放大图如图1.1.2所示，黄箭头指示类裂纹或缺陷位置。
1.2微观检查
利用扫描电镜（SEM）进行观察，几个裂纹断面均无明显断裂特征。可以看到较厚的氧化层，且呈现“多层”特征，根据叶轮制造工艺，该特征可能是铸造时裂纹产生后，再经过多次热处理所致。
2金相分析
分别在叶轮叶片和轮毂部位选取金相试样，抛光后利用三氯化铁与盐酸水溶液侵蚀，然后用 Olympus光学显微镜观察，金相分析发现材料的内部有许多冶金缺陷，样品未侵蚀前照片如图2所示。这些缺陷比普通的夹杂物大，他们之中有夹渣或小气孔，也有第二相
4材料的力学性能试验
材料的拉伸、冲击、硬度是按照GB／T 228，GB／T 229，以及GB／T230.1规定的相应标准取样和试验。
4.1抗拉强度及冲击性能
利用德国 Zwick Z150 电子拉伸试验机和德国 ZwickRKP 450示波冲击试验机测试叶轮材料的室温拉伸和冲击性能，结果见下表4.1所示。
6分析结论:
1) 宏观观察到的叶轮裂纹等缺陷与残余应力无关，实际均为类裂纹，为铸造过程产生的缺陷；
2) 叶片各处裂纹、孔洞等缺陷目前均未发现疲劳拓展；
3) 叶片材料存在气孔、疏松、夹渣等多处铸造缺陷，证明铸造过程存在问题；
4) 叶片晶界存在敏化，力学性能不达标，证明材料热处理过程存在问题。
参考文献：
[1] 陈睿.离心叶轮叶片裂纹产生原因分析.理化试验-物理分册，2011 第47卷
[2] 孙绪军, 浅谈多级离心泵的检修与维护,山东工业技术,2014.
论文作者:王亚男,郝一飞,蔡江峰
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第08期
论文发表时间:2019/9/2
标签：裂纹论文; 叶轮论文; 金相论文; 叶片论文; 缺陷论文; 离心泵论文; 宁德论文; 《当代电力文化》2019年第08期论文;