失效分析现场直击——20SiMn钢水轮机主轴超声波探伤不合格问题解析

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水利发电关键部件——水轮机

由于具有清洁性及能源可再生性的优势，水利发电历来在能源行业具有举足轻重的地位，其关键部件为水轮机。20SiMn钢水轮机主轴在各大水电站中普遍使用，其内部质量直接关系到发电机组的平稳、安全、高效运行。

背景

某厂生产的外径800mm的20SiMn钢水轮机主轴制造过程如下：高炉铁液→转炉初炼→钢包精炼炉(LF)精炼→钢液真空循环脱气装置(RH)脱气→模铸37吨钢锭→8000吨快锻机锻造→热处理→超声波探伤。

在对成品的超声波探伤中发现报废性缺陷，探伤结果显示在锻件内部一环状区域存在伤波大于底波情况，超声波随深度增加呈逐步衰减波形，没有底波反射，换一探伤角度，情况重复出现，遍布锻件长度方向。

今天我们将查明该锻件超声波探伤不合格的原因，，为今后生产提出预防和解决措施。

理化检验1.定位解剖及酸浸低倍检验

对20SiMn钢水轮机主轴超声波探伤不合格的位置进行定位解剖，经酸浸低倍检验后发现与探伤描述相符的缺陷，环状区域如图1所示，在中部环状区域内出现大面积疏松点，其级别按照GB/T 1979-2001可达到4.0级。

对疏松位置局部放大观察可见，疏松点是由尺寸更小的圆形孔洞密集排列形成的，如图2a)所示。