铜管异常断裂失效分析
凝汽器铜管检测及断裂原因分析_龙毅
晶粒 A 晶粒 B 晶粒 C
Cu 99. 97 95. 31 96. 87
Zn / 4. 69 3. 13
Si 0. 03
/ /
28 无损探伤 (双月刊 ) 2001年第 5期
表 4 断口近内壁晶粒能谱分析结果 ( w t% )
晶粒 A 晶粒 B
Sn 0. 8～
1.示未做该元素分析。
表 2 铜管机械性能
As 0. 03～
0. 06
0. 031 0. 022
Zn
Fe
Pb
Bi
Sb
p 杂质综合
余量 ≤ 0. 10 ≤ 0. 05 ≤ 0. 002 ≤ 0. 005 ≤ 0. 01 ≤ 0. 03
料等优点 ,但是也有局限性 ,尤其是对浅表性缺陷不 敏感。所以 ,如果将声脉冲和涡流检测方法联合起来
检测冷凝器铜管 ,相信是一种优势互补的更有前途 的检测手段。
3 断裂原因分析
涡流检测后将某电厂# 1机冷凝器左上水室第 19排第 11根铜管抽出进行试验分析。 3. 1 宏观检查
对该铜管进行宏观检查 ,发现均裂开约 1 /2圈 , 断裂位置均在管板处 ; 开裂沿横截面展开 ;断口粗糙 不平 ,呈脆性断口特征 ; 内壁附有灰绿色垢物 ,且断 口近旁更为明显 ;裂纹由外壁向内壁扩展 ,裂纹有分 枝 ,具有应力腐蚀裂纹形貌特征 ,见图 1、图 2。
Cu 73. 0 74. 10
Zn 25. 92 25. 23
Si 1. 05 0. 67
表 5 内壁刮垢腐蚀产物能谱分析结果 ( w t% )
第一点 第二点
Na Al Si S K Ca Fe Cu Zn 3. 59 5. 96 0. 17 0. 40 1. 61 4. 63 51. 49 32. 16
空调换热器铜管失效分析
空调换热器铜管失效分析摘要：要说空调行业中最受大众青睐的换热器莫过于管翅铝箔式换热器，由于铝箔式换热器的各方面相对较厚实，它的厚度为1mm，孔径为7.3mm，U型管孔径为7.0mm，因此，在生产换热器过程中翅片和U型管会造成变形等弊端，所以就会导致翅片穿插铜管的自动化难度随之增加，目前这方面技术以人工穿管。
而本文主要描述关于铝箔翅片穿插铜管的工艺技术，研究铝箔翅片和U型铜管的穿插和配置问题，为该项技术提出有效策略，以此展现我国空调行业换热器的自动化生产有着重要的意义，对于如今空调行业在我国市场中竞争日益激烈，因此，实现空调行业从劳动密集走向自动化技术密集型的生产架构调整意义非凡。
关键词：空调铝箔式换热器；翅片穿插铜管；力位控制1机器人柔顺装配控制的研究现状现今，装配机器人轴孔装配问题有以下几种分别为柔顺装置控制、轴孔装配误差控制以及多轴孔装配等。
这其中所研发的一些方法是为了提高自动化水平以及劳动生产率，以此确保质量各方面有明确保障作用。
利用翅片穿插铜管的力位控制方法，开发自动化翅片穿插铜管技术，有效处理翅片穿插铜管的轴孔装置问题，可以更好节约在换热器制造中的人工成本、提升换热器生产质量、降低换热器废品率、让空调制造成本得到有效控制、提升空调生产率、促进我国空调行业制造让人工劳动密集型走向自动化技术密集型发展生机、增强我国空调总体竞争力有着重要的价值。
机器人控制研究中它们的核心矛盾分别为：在特定接触工作环境时，机器人对能够产生任意作用力的柔性有着很高的要求和在自由空间中，机器人对位置的刚度以及机械机构刚度的高要求存在着一定的矛盾。
机器人可以对接触环境适应的能力称之为柔顺性。
而柔顺性的分类为主动柔顺性与被动柔顺性。
1.1何为被动柔顺性控制被动柔顺性机构，就是机器工作中人与环境产生效应时可以吸收或者储存能量的机械器件比如机器所需的弹簧、阻尼器等构成的构造。
MIT Draoer实验室研发了早期的被动柔顺装置RCC（Remote Compliance Center），它的作用是当机器人在装配工作时，可以对任意柔顺中心更加顺利进行作业，RCC以1个由6只弹簧所形成的能够实现空间6个自由度的柔顺手腕。
铜管裂纹对策报告_8D报告案例
日期：TEL：(86-755)2759 8589FAL：FAX：材料名称：204铜管异常发生：客户处理方式：说明：发出人：蒋艳姓名部门职位黄宁拉伸部课长吴晓品质管理部QE跟踪后续3批次出货确认改善效果。
同纠正措施拟制：批准：完成时间：8D 供 应 商 改 善 报 告发 出：Therm-O-Disc, Inc.E-mail： 供应商：E-mail:TEL：来料日期：2010.6.1产品或制程信息：以上部分由客户填写1 纠正措施团队USE TEAM APPROACH电话Email6 改善效果确认 IMPLEMENT PERMANENT CORRECTIVE ACTION7 预防措施 Preventive Action 2 问题描述Non-conformance Description3 隔离/立即措施Containment Action 8 品质保证效果确认1.此产品为拉伸成型，在加工时为确保加工品质，安排在加工过程中注入一定皂化液，以达到拉伸润滑效果。
在拉伸过程中偶尔会有碎屑落下，被皂化液吸附在拉伸孔壁上，加工后会出现产品表面拉痕现象。
因产品工艺问题，难以从根本上得到预防，只能在加工过程中由IPQC巡检抽检（2H/5PCS），作业员自检，若发现不良，则安排对拉伸孔进行清理，根据客户寄回的不良样品，向全检员进行宣导，要求全检员对有感拉痕重点确认，防止不良流出。
抽样56pcs铜管检验外观,发现有3pcs铜管有裂纹.不良率:5.36%.抽样56pcs铜管检验外观,发现有3pcs铜管有裂纹.不良率:5.36%.1、客户端产品安排退回分选。
2、我司库存12000PCS安排在6倍放大镜下分选。
4 原因分析Root Cause5 纠正措施Corrective ActionIOC 检验生产线其他：退货特采产线挑选打折扣工时费用。
钢管焊接开裂失效分析
钢管焊接弯头开裂失效分析（温乐鹏）[摘要]利用光学金相显微镜、扫描电子显微镜、电子能谱仪等方法对开裂铜管焊接弯头进行失效分析，发现该铜管焊接弯头久置于腐蚀性介质中，当在腐蚀坑处应力集中，便产生了开裂失效。
同时，还发现该工件在弯制时易形成微裂纹。
关键词：铜管弯头，腐蚀，开裂失效分析.ANALYSE ON THE CRACKS OF THE BRASS-PIPE-ELBOW（ｗｅｎｌｅｐｅｎｇ）[Abstract]By means of using optical-microscope, SEM and EDS etc on analyze the crack of brass-pipe-cross, we found the reason of the failure.It had been eroded when it dip in corrosive-medium. And when the stress concentrate on the eroded holes ,there are cracks by fatigue .As well we found little cracks on the cross of the new section.Key words: brass-pipe-elbow, eroding, cracks.1.引言有一铜管焊接弯头配件，埋于地下约10mm深处，使用约两年以后，发现该弯头R角处出现开裂漏水现象。
但是这样的铜管造成开裂的可能性有许多种，譬如：铜管弯头材料中有较多夹杂物使得在弯制时导致开裂；环境腐蚀性强使铜管弯头受腐蚀后引起腐蚀开裂；安装不当，水流通过时的微震动引起疲劳导致开裂等。
为了查明本工件开裂的原因，我们采用光学金相、扫描电子显微镜（SEM）、电子能谱仪（EDS）等多种方法，针对具体材料及其工作环境作全面分析，从而防止以后故障的发生。
2.检验及分析2.1 宏观断口分析经肉眼和低倍放大镜仔细观察已锯下的漏水弯头，发现弯头焊接管表面存在残余水泥痕迹，铜管表面颜色呈暗铜色，漏水部位处于弯头的R角，在R角位置存在一条长约24mm的裂缝，在裂缝上有一个菱形孔，菱形孔底部有一个较新的铜亮点，在裂纹周围有一些不规则的凹坑。
端子断裂失效分析
端子断裂失效分析美信检测失效分析实验室1. 案例背景失效样品为某汽车接地线束的固定端子，生产流程为：原料铜管→裁剪→冲压成型→表面镀锡→装配→振动试验（19万次）→断裂；其可靠性测试中6个成品经振动试验19万次后其中一个断裂，委托方要求分析该断裂失效端子的失效机理，并给出改进建议。
2. 分析方法简述外观检查中可观察到失效样品断裂的2部分能无缝对接，断裂位置在冲压形成的台阶折线处。
断裂位置正常样品失效样品将失效样品断口用超声波清洗干净，然后在SEM下放大观察断口形貌，高倍下发现断口存在明显的疲劳条带；低倍下观察到断口两侧低中间高，为两侧先开裂再向中间扩展形成的中间凸起断口形貌，结合据委托方提供的样品振动19万次后断裂信息，判断样品为双向高周疲劳断裂模式。
中间凸起失效样品先去镀层，再进行化学成分分析，结果表明失效样品材质为纯铜，材料不存在异常。
失效样品和正常样品分别镶样，进行金相分析，失效样品腐蚀前金相观察未发现明显缺陷，腐蚀后可观察到大变形区域的纤维状α相，小变形量区域为α相组织，伴有较多孪晶；正常样品腐蚀前金相观察发现样品表面的折弯处存在微裂纹，裂纹填充满锡，推断裂纹为冷加工成型造成的，腐蚀后可观察到金相组织为α相组织，伴有较多孪晶。
纤维状α相铜管内壁裂纹从断口分析可知，样品断口形貌主要为高周期疲劳断裂特征，根据客户提供的震动试验资料，样品试验过程是振幅为12mm左右的周期振动，19万次后断裂，符合低应力高疲劳周期的双向高周疲劳断裂特征，两侧裂纹无锡填充，说明为镀锡后开裂，为冷机加工造成应力折叠形成的开裂。
从化学成分可知失效样品的铜含量在99.99%，材质为纯铜，材料不存在异常。
从金相图片可知，失效样品与正常样品的金相组织都为α相组织，伴有较多孪晶，为冷机加工残留内应力较大的特征；正常样品可观察到填充锡的微裂纹，为冷机加工缺陷，这些表面微裂纹可能会成为开裂源。
4. 结论样品失效的主要原因为冲压成型形成的台阶折弯处变形量大，伴有大量残余应力，在交替循环弯曲应力作用下成为开裂源继而断裂，为双向高周疲劳断裂模式；高周疲劳断裂一般为偶然现象，不会存在大批量问题。
管道类失效分析实例
管道类失效分析实例管道是由无缝钢管或焊接钢管用接头或阀门联接的气体或液体的通道。
它主要起预热、冷却及输送气体或液体的作用。
管道的破裂，尤其是压力管道的突然破裂或炸裂是非常严重的事故，必须立即停止工作，以最大限度地减轻或避免其它容器及管道的损坏。
管道破裂常常造成泄漏。
管道的破裂失效可以划分为过热引起的破裂和脆化引起的破裂两种类型。
过热引起的破裂失效，通常主断口具有鱼嘴形貌，其中又分为“厚唇’式或“薄唇’式两类破裂失效。
脆化引起的破裂失效包括：腐蚀或积垢引起的破裂；疲劳失效、冲击引起的破裂；应力腐蚀开裂失效及其它形式失效等。
本章主要介绍锅炉预热管、化工设备中的冷却管及其它用途的管道失效的分析实例。
冷却管失效分析1．化肥设备中的外冷管失效由上海某锅炉厂生产的化肥设备，用汽车运往安徽某化肥厂，到厂后发现设备中的外冷管已发生开裂。
其材质为18-8奥氏体不锈钢，外冷管断裂在螺纹部位，图1显示外冷管断口的宏观形貌。
图2显示外冷管断口的微观电子图象。
化肥设备由于用汽车长途运输，没有采用防振措施，一路颠簸振动，使化肥设备中各类管道、花卷板等在试车时均开裂，并且是疲劳断裂。
因此可认为这是由于运输振动引起的疲劳断裂。
图1 OPI 图象说明：断口较平滑，断口受到机械摩擦或机械擦伤情况较严重。
宏观形貌特征具有许多台阶，其裂纹在外冷管表面萌生，向内表面扩展。
图象说明：具有明显的疲劳断裂的微观特征——疲劳辉纹，箭头指示的方向为疲劳裂纹的扩展方向。
图2 TEM 10000×2．氨冷凝器冷却管失效某化肥厂用于90m3氨冷凝器中的冷凝管管材为1Cr18Ni9Ti，管外径为φ14mm，内径为φ6mm，工作时管内通氨，管外壁用黄浦江水冷却，工作温度约200℃左右，使用约一年发现多根冷凝管有泄漏现象。
拆下检查时在泄漏处发现有多条裂纹如图3所示。
把裂纹打开，它的断口宏观形貌如图4所示。
图3 OPI 图象说明：失效冷却管外观形貌。
冷凝器铜管断裂原因分析及防护措施
(3) 进行阴极保护 ; (4) 采取 FeSO4 成膜等防腐蚀维护措施 ; (5) 定期对冷凝器进行清洗 ; (6) 进行严格的管材选择 。
(责任编辑 段金弟)
台湾耀骅 (万能) 化学企业有限公司
永生化工原料有限公司
2 试验方法及结果
2. 1 宏观检查
对抽出的裂纹铜管试样进行了宏观检查 ,发现裂纹长度约 1/ 2 周长 ,为贯穿性裂纹 ;断裂位置均在管板处 ;开裂沿横截面展 开 ;断口粗糙不平 ,呈脆性断口特征 ;内壁附有灰绿色垢物 ,且断 口近旁更为明显 ;裂纹由外壁向内壁扩展 ,裂纹有分支 ,具有应力 腐蚀裂纹形貌特征 。
(2) 安装质量 据电厂介绍 ,1 号机冷凝器安装时为了赶工 期 ,穿管速度较快 ,安装质量较差 ,势必造成安装应力较大 ,给机 组安全运行留下了隐患 。
(3) 运行管理 冷凝器铜管的耐蚀性能除取决于铜管本身 的材质特性和管材的轧制工艺质量外 ,在很大程度上也取决于铜 管与使用介质接触的头几个月内在铜管表面形成的“二次膜”质 量 ,而“二次膜”质量又取决于铜管原表面的性质 ,接触介质的腐 蚀性和运行条件的稳定性 。为此 ,国外有关标准《凝汽器和其他 热交换器的 VGB 准则 (A 部分铜合金) 》明确规定 ,在投运初始阶 段应力求保持冷凝器铜管连续通水至少 2 个月 ,并保持管内水流 速度不低于 1. 0 m/ s ,以确保初始阶段保护膜的形成 。据了解 ,该
[ 关键词 ] 冷凝器 ; 铜管 ; 裂纹 ; 应力腐蚀 [ 中图分类号 ] TG172. 9 [ 文献标识码 ] B [ 文章编号 ] 1001 - 1560 (2001) 11 - 0043 - 02
T3紫铜输油管断裂原因分析
T3紫铜输油管断裂原因分析王凡;刘素芬;张志伟;刘晓斌;赵豫东;温铁丽【摘要】某电厂用T3紫铜输油管使用约半年时间发生断裂失效。
采用宏观检验、断口微观分析、能谱分析、金相检验的方法，对该紫铜输油管的断裂原因进行了分析。
结果表明：输油管的断裂类型属于应力腐蚀开裂；管内的长效润滑油中含有应力腐蚀敏感介质硫和氯元素，且输油管弯曲部位存在较大拉应力，导致该紫铜输油管发生应力腐蚀开裂。
%One T3 red copper oil pipe of a power plant fractured after used for half a year.The fracture reasons of the red copperoil pipe were analyzed by methods of macrographic examination,fracture micro analysis, energy spectrum analysis and metallographic examination.The results show that:the fracture type of the oil pipe was stress corrosion cracking;the long-term lubricating oil contained the medium of chlorine and sulfur sensitive to the stress corrosion,and the tensile stress existed in the bending position of the oil pipe,and those factors resulted in the stress corrosion cracking of the red copper oil pipe.【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2017(053)001【总页数】3页(P70-72)【关键词】紫铜;输油管;腐蚀介质;拉应力;应力腐蚀开裂【作者】王凡;刘素芬;张志伟;刘晓斌;赵豫东;温铁丽【作者单位】中国兵器工业第五二研究所，包头 014034;中国兵器工业第五二研究所，包头 014034;中国兵器工业第五二研究所，包头 014034;中国兵器工业第五二研究所，包头 014034;中国兵器工业第五二研究所，包头 014034;中国兵器工业第五二研究所，包头 014034【正文语种】中文【中图分类】TG146.1+1紫铜以其优良的耐蚀性、耐高温、耐高压和易于弯曲变形、安装等特点,被广泛用作油管材料。