宏觀形態(tài)觀察和化學成分分析結果表明，波紋管裂紋周圍未發(fā)現(xiàn)夾渣、孔隙、疏松等冶金缺陷；波紋管的化學成分符合標準要求。奧氏體不銹鋼的敏化溫度范圍為450~850℃。在此溫度范圍內(nèi)，鉻容易在晶界附近富集，形成M23C6碳化物，導致晶界附近出現(xiàn)貧鉻區(qū)，導致晶間耐腐蝕性急劇下降，在腐蝕介質的作用下產(chǎn)生晶間腐蝕。研究表明，Inconel800合金退火溫度在550~800℃范圍內(nèi)，隨著退火溫度的升高，敏化度先上升后下降。失效波紋管的工作溫度約為500℃，接近敏化溫度范圍。同時，晶界處的沉淀物主要為富鉻M23C6碳化物，符合“貧鉻理論”。
通過對裂紋和斷裂形狀的分析，可以看出波紋管裂紋的發(fā)生是晶間腐蝕和應力腐蝕結合的結果，晶間腐蝕優(yōu)先；波紋管斷裂主要是沿晶體斷裂的特點，斷裂腐蝕產(chǎn)物中硫含量較高。在石化行業(yè)，連多*酸環(huán)境容易引起設備應力腐蝕裂紋。連多*酸一般是在停機期間加工含*原油的裝置，殘留在設備中的含硫腐蝕產(chǎn)物與水和氧發(fā)生反應而產(chǎn)生的。連多*酸引起的應力腐蝕裂紋具有沿晶特性，波紋管的工作介質中含有碳氫化合物、水蒸氣和一*量的含硫物質，為連多*酸的形成提供了條件。因此，波紋管失效的原因是連多*酸引起的應力腐蝕開裂。在連多*酸介質中，鉻在晶界富集形成貧鉻區(qū)后，基體與晶界碳化鉻形成的微電池優(yōu)先溶解貧鉻區(qū)，導致晶間腐蝕。
與普通壓力容器相比，波紋管的工作條件*差，除了承受工作溫度、壓力和介質的作用外，還會產(chǎn)生較大的變形。波紋管通過變形提供管道補償所需的位移。位移導致波紋管產(chǎn)生較高的軸向應力和彎曲應力，使裂紋以橫向裂紋為主，存在一些與橫向裂紋有一*角度的斜裂紋。在許多情況下，波紋管也會受到機械振動和管道內(nèi)介質流動引起的振動。同時，管道、介質和保溫材料的自重作用會導致波紋管產(chǎn)生一*的彎矩，因此波紋管在工作時的應力狀態(tài)很復雜。由此可見，晶間腐蝕產(chǎn)生的微裂紋是裂紋源。在應力作用下，微裂紋擴導致應力腐蝕裂紋的形成。
此外，波紋管組織的晶粒相對較厚，對材料的性能有不利影響，晶體邊界的強度也急劇下降。因此，在應力和腐蝕介質的共同作用下，晶粒粗大會增加晶體間的腐蝕傾向，加速裂紋的擴展。
(1)波紋管裂紋的主要原因是波紋管在使用過程中的敏化現(xiàn)象和停工過程中產(chǎn)生的多*酸介質，M23C6碳化物沿晶界沉淀，鉻在晶界富集，形成貧鉻區(qū)，產(chǎn)生晶間腐蝕，晶間微裂紋為裂紋源；在應力作用下，微裂紋擴展，導致應力腐蝕裂紋的形成。
(2)建議提*波紋管的工作溫度，避免敏化溫度范圍，減少晶界鉻的聚集；停機時保持設備干燥，控制氧含量，避免多*酸腐蝕環(huán)境。
