换热器用波纹管膨胀节试压开裂的失效分析

某换热器应用的单波U形膨胀节在设备水压试验过程中，加压至试验压力1.14MPa，保压30min后卸压至零，停留6h后再次升压至1.0MPa时，发生了开裂泄漏事故，针对这一失效现象的发生，换热器的使用客户立即联系我们，把现场的情况进行了详细的沟通交流，通过交流我们了解了现场的情况，技术人员进行了详细的波纹管膨胀节的失效分析，如下：

（1）化学成分

对波纹管膨胀节材料进行化学成分检查，复验值中的材料的Ni含量偏低，标准规定值为8.0%～11%（质量分数），测量值为7.93%（质量分数），其他检测值均符合GB 4237-2015《不锈钢热扎钢板和钢带》标准的规定。

（2）力学性能

失效膨胀节上材料的常温力学性能，屈服强度为705MPa，材料延展率为30%，延展率与标准要求值相比性能降低。

（3）硬度

标准规定硬度值应不大于200HV，膨胀节直边段硬度值范围359～378HV，开裂波纹管部分硬度值范围385～418HV，说明膨胀节在冷压过程中材料部分基体组织由奥氏体马氏体转变。

（4）宏观分析

膨胀节开裂部位位于波峰处（图9-98）。沿圆周方向有两段首尾基本相接的穿透裂纹，总长达1/4周长。开裂处呈断续状或齿形直裂纹，开裂部位不包括焊缝，开裂区域边缘无宏观塑性变形。没发现内外表面存在刻痕或凹坑类起裂敏感点。