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什么是压力容器的应力腐蚀破裂

来源:山东东岳建材机械有限公司 时间:2013-7-11

  什么是压力容器的应力腐蚀破裂。压力容器的腐蚀破裂是指容器壳体由于受到腐蚀介质的腐蚀而产生的一种破裂形式。压力容器的腐蚀破裂从金属的破坏现象进行划分,有均匀腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀和疲劳腐蚀。应力腐蚀造成金属的断裂可以分为三个特征性的阶段。孕育阶段、腐蚀裂纹扩展阶段和最终破坏阶段。

  1、孕育阶段

  这一阶段由于腐蚀过程的集中和拉伸应力的集中的共同作用,金属表面逐渐形成一些最初的腐蚀—机械性裂纹。金属表面的应力集中可以由不均匀的内应力、金属表面缺陷(擦伤、加工纹路、裂纹、夹层等)和存在结构形状的不连续所引起。如果局部集中的应力在开始时还不足以形成裂纹,则这一阶段就延长下去,直到金属的个别部位受到局部腐蚀,形成薄弱区域,并在此区域内局部应力增长到能产生最初的腐蚀—机械裂纹为止。例如在腐蚀小孔上的局部应力可以随着电化学过程的进一步发展,使圆形小孔蜕变为腐蚀裂纹。因为小孔中受应力最大的区域是腐蚀电池的阳极,所以首先遭到电化学破坏。

  2、腐蚀裂纹扩展阶段

  这一阶段是最初的腐蚀—机械性裂纹在腐蚀性介质的电化学作用和金属内的主要拉伸应力的共同作用下,进一步扩展的过程。裂纹扩展的总的方向一般都是和主拉伸应力方向相垂直。由于裂纹尖端存在高度集中的局部应力,而且腐蚀电池又是大面积的阴极(裂纹的侧表面)与小面积的阳极(裂纹尖端部分)的组合,因而裂纹扩展速率很高,它每小时的速率可以达到毫米数量级甚至厘米数量级。

  3、最终破坏阶段

  随着裂纹的进一步扩展,其中的一条裂纹会由于拉应力越来越大,而比其它的裂纹更快地成长,并且到最后会排斥别的裂纹的扩展而把主要拉伸应力都转移到这首要的裂纹中来,结果导致构件的断裂。在这一阶段中,断裂是在机械因素起主要作用的情况下进行的,而且越是后期,机械因素所起的作用也越大。

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