氧化铝分解槽焊缝应力-碱脆开裂行为

作     者：魏玉伟 彭安校 苏兰林 鞠成伟 梁圣钊 陆杰 李卫超 王小林 王毅 WEI Yuwei;PENG Anxiao;SU Lanlin;JU Chengwei;LIANG Shengzhao;LU Jie;LI Weichao;WANG Xiaolin;WANG Yi

作者机构：广西壮族自治区特种设备检验研究院南宁530200 中国铝业广西分公司广西平果531499 

出 版 物：《有色金属工程》 (Nonferrous Metals Engineering)

年 卷 期：2022年第12卷第7期

页      面：57-67页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主　　题：拜耳法 焊缝 IGPSCC 碱脆 

摘      要：拜耳法生产氧化铝分解槽焊缝及附近出现大批次开裂,利用扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜(OM)等手段分析裂纹形貌和金相组织,利用有限元等方法分析分解槽罐体受力情况,最后综合分析开裂失效行为机理。结果表明:厚壁焊缝自身产生纵向、横向和厚度方向三种焊接残余应力,与罐体内部液体自重产生的应力叠加形成碱脆的多重应力环境。另外,潮湿的焊条在焊接时,在高温下分解的水蒸气会在焊缝中产生气孔,气孔造成应力集中,作为裂纹源在碱应力促进下沿晶界和珠光体区域扩展(IGPSCC)形成最终裂纹,造成泄露。最后,建立了多应力碱性环境下含气孔的厚壁容器焊缝应变诱发-阳极溶解导致的IGPSCC模型,为研究长期运行后的拜耳法氧化铝分解槽焊缝应力-碱脆开裂行为提供借鉴。