波纹补偿器失效原因及机理分析

1、奥氏体晶界弱化

通常情况下，对于奥氏体不锈钢来说有一个敏感化的温度区间。在做固溶处理时，奥氏体不锈钢倘若较长时间的停留在敏化温度区间，奥氏体晶界成分中的碳化铬就会发生沉淀然后析出，这样就会导致奥氏体晶界附近的固溶体中铬的浓度逐渐发生降低直至贫化，从而使晶界区域的含铬量无法满足钝化的需求，导致奥氏体晶界弱化。本文研究的波纹管补偿器为奥氏体组织形态，奥氏体晶界发生弱化而导致的失效。

2、腐蚀开裂的机理分析

金属波纹管补偿器常常工作在高温高压的环境中，时常会受到具有较强腐蚀性的介质的作用，而波纹管在制作成形方面又具有自身的工艺，所以成形后的波纹管会有较大的应力残余，再加上工作应力和介质压力的作用，波纹管补偿器机体被腐蚀破坏，从而补偿器发生失效。而波纹管补偿器因腐蚀作用发生破裂时，在材料表面却看不到明显的腐蚀痕迹，也没有明显的腐蚀产物。可以说，应力腐蚀开裂是一种潜在的波纹管破坏形式，通常腐蚀会分为三个阶段发展：先在波纹管的金属表面会出现很微小的坑点，也就是点蚀坑，随着腐蚀程度的增加，加上拉应力的作用，点蚀坑逐渐扩大形成细小的不明显的裂纹，裂纹逐渐扩大，在腐蚀的作用下和拉应力的影响下逐渐扩大呈细长的裂缝；后，在局部产生的集中的拉应力的作用下，裂纹发展加长加深，终导致材料整体发生断裂，波纹管补偿器被破坏，发生失效。