不锈钢法兰裂纹性质与对焊法兰的生产加工过程

一、不锈钢法兰裂纹性质判定

法兰裂纹形貌、断口特征、裂纹微观形貌及金相组织分析结果，表明裂纹产生在法兰生产过程中，属于沿夹杂物的锻制裂纹。为了法兰表面明显的裂纹，在法兰出厂前确实经历了补焊。

二、不锈钢法兰裂纹性质分析

表面裂纹形貌

（1）将该泄漏法兰从管道上切割下来，对其进行宏观检查，发现法兰内表面存在裂纹，长为3mm，宽为0.5mm，裂纹及其附近已经产生锈渍；法兰螺栓孔内表面也发现多裂纹；法兰密封面及其他位置发现多处非金属夹杂物，个别非金属夹杂物因脱落在法兰密封面表面形成小凹坑，凹坑大为2.0mm，小为0.8mm，凹坑的边缘有肉眼可见的微小裂纹。

对同厂家、同批次的其他奥氏体不锈钢法兰进行现场宏观检查，发现多件法兰存在不同程度的缺陷，有的法兰外表面存在肉眼可见的明显裂纹。宏观检查结果进一步表明，法兰泄漏与法兰本身因素有关系。

（2）剖面裂纹形貌

为进一步探求法兰泄漏的原因，随机选择一件同厂家、同批次，且密封面上因非金属夹杂物脱落而形成小凹坑的平焊法兰，对其进行解剖，将其分成大小不均的三份，仔细观察其剖面发现，法兰的6个剖面中有4个剖面有肉眼可见的裂纹，裂纹几乎贯穿整个剖面。

选择其中一个剖面，经粗磨、细磨、腐蚀后观察，裂纹加显，几乎贯穿了整个剖面。裂纹具有的宽度，大多裂纹空隙处噙含黑色非金属夹杂物，其中有一处夹杂物距离法兰密封面约3.0mm，直径约2.5mm，夹杂物上部至密封面有明显的补焊痕迹，补焊面积约380mm2，补焊达3.0mm。

在这条新建的工艺管道上，使用的管道组成件并非是利旧品，而是新购进的产品，在法兰剖面上发现了多处噙含非金属夹杂物的裂纹，可以初步判定：裂纹的产生与大量存在的非金属夹杂物有关。而剖面上的补焊痕迹，却是一种令人费解的、不正常的现象。

（3）金相组织分析

为进一步探求裂纹产生的原因，弄清楚新购买的法兰在组焊到管道上之前是否真的经历了补焊，对法兰剖面裂纹位置进行金相检验。

取1中所述试件，对法兰剖面上有补焊痕迹的位置进行细磨、抛光，在100倍显微镜下观察，裂纹清晰，较长的裂纹内部含有体积大的条状非金属夹杂物(见图2)及剖面上弥散的点状非金属夹杂物；裂纹秃钝，裂纹两侧未见明显异常现象；该处金相组织含枝晶状奥氏体，是典型的奥氏体不锈钢焊接接头组织。

对焊法兰的生产加工过程：

一、炉体密封性。对焊法兰光亮退火炉应是封闭的，与外界空气隔绝；采用氢气作保护气的，只有一个排气口是通的(用来点燃排出的氢气)。检查的方法可以用肥皂水抹在退火炉各个接头缝隙处，看是否跑；其中容易跑气的地方是退火炉进管子的地方和出管子的地方，这个地方的密封圈特别容易磨损，要经常检查经常换。

二、保护气压力。为了防止对焊法兰出现微漏，炉内保护气应保持的正压，如果是氢气保护气，一般要求20kBar以上。

三、退火气氛。对焊法兰一般都是采用氢作为退火气氛，气氛度.%以上，如果气氛中另一部分是惰性气体的话，度也可以低一点，但是不能含有过多氧气、水汽。

四、退火温度是否达到规定温度。对焊法兰处理一般是采取固溶热处理，也就是人们平常所谓的“退火”，温度范围为1040~1120℃(日本标准)。你也可以通过退火炉观察孔观察，退火区的法兰管件应为白炽状态，但没出现软化下垂。

五、对焊法兰加工铸造炉内水汽。一方面检查炉体材料是否干燥，初次装炉，炉体材料要烘干；二是进炉的法兰管件是否残留过多水渍，特别法兰管件上面如果有孔的话，千万别漏水进去了，要不然就把炉子气氛全破坏了。