主汽门阀盖螺栓断裂失效分析

某电厂在停炉检修时发现一主汽门阀盖螺栓断裂失效,采用宏观分析、化学成分分析、硬度试验、金相分析、断口以及能谱分析等方法对螺栓断裂原因进行了分析。结果表明:螺栓断裂的主要原因为螺栓显微组织粗大且不均匀,在长期高温和应力作用下,局部位置的晶界发生蠕变产生蠕变孔洞;然后在腐蚀介质的作用下,裂纹从晶界蠕变孔洞处萌生并沿晶界扩展,最终造成一次性沿晶脆性断裂。     

某发动机涡轮转子叶片断裂原因分析

发动机涡轮转子叶片在长期试车时发生断裂.对断裂叶片进行了宏观分析、断口分析、显微分析及化学成分分析,并对断裂原因进行了探讨.结果表明,叶片断裂主要是高温蠕变断裂.材料抗蠕变能力偏低和叶片内有较严重的铸造疏松及发动机涡轮部分工作温度有超高现象是叶片蠕变断裂的主要因素.     

核电LLS柴油机排气管螺栓断裂原因分析

某核电机组LLS柴油发电机排气管与汽缸连接螺栓发生断裂。通过宏观及微观分析、化学成分分析、显微组织分析、力学性能测试等方法,对螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明:该GH2036合金螺栓的失效模式为沿晶脆性断裂;失效原因为螺栓热处理工艺不当,导致晶界析出了薄片状脆性相,弱化了晶界,造成螺栓在高温和应力共同作用下产生了沿晶脆性断裂。     

失效分析技术及其应用：第十讲 蠕变断裂失效分析

在高温条件下加载的金属构件寿命一般是有限的。金属构件在高温环境下受应力的作用会产生连续应变,并由此引起蠕变。蠕变是在应力作用下出现的与时间有关的应变。经过一段时间后,蠕变可能以持久而结束,也叫蠕变断裂。 出现蠕变和持久失效时的温度、应力和时间条件与金属材料性质及其工作环境有关。因此,高温失效可能在一广泛的温度范围内出现。一般说来,任何金属构件出现蠕变的温度均高于其再结晶温度。 1 蠕变及其断裂 蠕变是指金属材料在恒应力长时间作用下而发生的塑性变形。蠕变可以在任何温度范围内发生,它可发生于从绝对零度起直到熔点为止的整个温度范围内;温度越高,蠕变速度越快,变形更为明显。一般情况下,金属材料的所谓“高温”起始于其绝对熔点温度的1/2,即0.5T_mK;若在0.5T_mK以上的条件下长时间工作的金属构件,如化工容器、锅炉管道、燃汽轮机及其它     

连续式热处理炉专用吊具断裂失效分析

连续式热处理炉专用吊具在连续使用约70次后发生断裂,应用扫描电子显微镜、能谱仪、光学金相显微镜和光谱仪等检测手段对该吊具进行了失效分析.结果表明,该吊具材质存在缺陷,在高温条件下使用发生高温蠕变,最终因沿晶断裂而失效.     

ZKG223钎杆连接套管断裂原因分析

某ZKG223钎杆连接套管在使用过程中发生断裂失效。通过宏观检查、化学成分分析、金相检验、断口分析对套管断裂失效原因进行了分析。结果表明:该连接套管断裂类型为疲劳断裂。断裂起源于套管内壁螺纹损伤处,套管与钎杆装配时存在连接松动造成使用过程中螺纹发生磕碰挤压损伤,引起疲劳裂纹的萌生及扩展,最终导致套管断裂失效。     

1000 MW机组高温再热器入口集箱刚性吊架断裂原因

某超超临界1 000 MW机组高温再热器入口集箱刚性吊架螺纹吊杆发生断裂,采用宏观观察、化学成分分析、硬度测试、室温拉伸性能测试、金相检验、断口分析等方法对其断裂原因进行分析。结果表明：螺纹吊杆断面附近存在明显颈缩现象,整个断面上均存在蠕变孔洞,蠕变孔洞长大、聚集并形成蠕变裂纹;炉顶大包内实测温度大幅超过了原设计值,在实测温度下轴向应力计算值超标,在高温和高应力作用下,在应力集中的牙根部位发生蠕变断裂。     

某车型发动机悬置螺栓连接失效原因分析

针对公司某车型发动机悬置支架与发动机支座连接螺栓在路试过程中发生疲劳断裂进行分析。本文从材料断口学、金相学等失效分析方法分析螺栓断裂原因;基于VDI2230螺栓连接计算系统对螺栓连接安全设计进行分析,从增大预紧力提高螺栓的疲劳性能进行分析。并对导致结构连接失效的原因提出优化设计措施,供汽车悬置支架连接设计相关人员参考。     

管式加热炉炉管爆裂分析

通过对失效炉管系统的分析与研究，找出了炉管爆裂的主要原因是由于长期过热引起的蠕变断裂失效。对炉管进行全面检查及提出温度监控措施，确保了炉管安全运行。     

铸态Mg-6Al-1.5Ca合金高温蠕变行为研究

采用光学显微镜（OM）、能谱分析（EDS）及X射线衍射（XRD）研究了铸态Mg-6Al-1.5Ca合金显微组织,并测试了合金的高温蠕变性能。结果表明：该合金由呈枝晶形貌的α-Mg基体和沿晶界分布的Al2Ca共晶相组成;通过幂律蠕变方程得出在150-200℃/50-90MPa下合金蠕变变形机制为扩散控制的高温位错攀移和晶界滑移机制;蠕变断裂行为可以用Monkman-Gran经验公式来描述,175℃蠕变断裂特征为脆性穿晶断裂。     

电厂锅炉末级过热器爆管原因分析

在长期过热的运行工况下,锅炉高温过热器极易产生材料的劣化以及材料组织和性能的下降,最终引发爆管事故。通过宏观检查、布氏硬度测试、抗拉强度测试和金相组织检验对某电厂末级过热器爆管原因进行分析。结果表明,该末级过热器管由于在长期高温高压下超温运行,导致碳化物在晶界富集,晶界强度下降,在拉应力的作用下,晶界产生蠕变空洞及蠕变裂纹,使得珠光体耐热钢的持久强度和抗拉强度下降,最终产生断裂失效。     

Ti-Al-Zr-Mo-Nb-Sn-Si系铸造钛合金高温蠕变性能及显微组织研究

针对Ti-Al-Zr-Mo-Nb-Sn-Si铸造高温钛合金,研究了其在600℃、750℃下的蠕变性能与组织变化。结果显示,该铸造钛合金在750℃/180 MPa/0.5 h和600℃/400 MPa/0.5 h条件下的蠕变残余伸长率分别<3%和<0.4%,持久断裂时间分别为>2 h和14 h,具有良好的蠕变性能;高温蠕变断口存在细小颗粒;高温蠕变后塑性变形区的组织变化较小,呈魏氏组织,而集中变形区存在部分晶界消失、α片层宽化现象;高温蠕变后位错明显增多,与析出相相互纠缠。      

典型金属材料高温蠕变剩余寿命评价方法

高温蠕变是影响金属结构失效的主要原因之一,而对金属材料高温蠕变寿命的评价则是工业安全生产的重要组成部分.文章介绍三类常用的蠕变寿命评价方法:持久强度实验外推法,微观组织分析法,超声波测定法,并对其原理、表征参数、国内外的研究进展、优缺点等方面进行了总结,认为综合运用这三类方法对高温蠕变状态评价及剩余寿命预测是当前采用的主要方式.最后,通过分析与比较,指出了非线性超声技术具有灵敏度高、在线无损检测等优点,是高温蠕变评价未来发展的重要方向.     

压缩机排气阀片断裂失效分析

为保障全封闭活塞式制冷压缩机排气阀片的质量稳定性及可靠性,本文通过有限元分析、阀片断裂口失效模式分析及可靠性模拟复现试验,借助扫描电子显微镜分析仪器,针对可能导致排气阀片断裂的因素进行可靠性试验研究。研究结果表明:排气阀片断裂失效机制为疲劳断裂,断裂原因为排气阀片压紧面精度不合格、排气阀片滚抛质量不达标;显微镜金相分析显示排气阀片表面或者边缘存在划痕,产生较大应力集中区,形成疲劳裂纹源。该研究为压缩机新产品的开发设计提供试验依据,有利于提高压缩机排气阀片的设计可靠性与使用稳定性。     

延迟焦化炉辐射管失效分析

通过宏观和金相分析以及力学性能测试，分析了延迟焦化炉辐射管出现不同失效形式的原因，结果表明，严重短时超温服役是造成渗铝炉管发生高温蠕变失效的直接原因，而未渗铝炉管的实际服役温度比渗铝管低，但已远超过该钢抗氧化、腐蚀的最高温度，因而仅因严重氧化和腐蚀已足以导致管壁显著减薄而失效。     

两种高温合金蠕变断裂行为的研究

一、引 言 从大量的高温故障分析可看到,断口往往是沿晶或混合型的特征。说明材料高温热强性不足,持久、蠕变裂纹成核和扩展是高温构件失效的一种方式。因此,研究材料在蠕变条件下裂纹扩展的规律,对于合理选材,改进工艺,确保安全,延长寿命都有一定的实际意义。 七十年代以来,用断裂力学方法已成功地研究了疲劳断裂问题,现已进入了定量分析,对构件的剩余寿命作出估计的阶段。从高温故障中,人们开始注意到对高温蠕变条件下断裂     

塔里木油田非API油、套管失效分析及预防

对塔里木油田非API油、套管的失效情况进行了统计分析,总结了油、套管常见的失效形式及失效原因,并针对每种失效形式提出了一定的预防措施。结果表明:套管压力升高主要是因油管接头泄漏所致,而油管接头泄漏主要是因为其气密封性能不能满足油田实际工况条件,套管挤毁失效主要与套管磨损地层蠕变有关,套管断裂和开裂既与套管材质有关,也与套管磨损有关;通过制定严格的油、套管订货技术标准,可有效预防和减少塔里木油田非API油、套管失效事故的发生。     

某飞控部件连接螺柱断裂分析

通过断口分析、金相检验和硬度测试查明了连接螺柱断裂失效的机理和过程,并结合有限元分析得出连接螺柱在疲劳载荷下的动响应,对失效的原因做出判断。结果发现：连接螺柱疲劳抗力不足以及飞控部件承力构件布局不合理是造成连接螺柱断裂的主要原因。最后,从工艺和结构方面有针对性地采取了改进和预防措施,避免同类失效的再次发生,达到改进产品质量、延长使用寿命、提高服役安全性和可靠性的目的。     

风力发电机组叶片连接高强螺栓的断裂原因分析

某风电场多台3MW风力发电机组在运行1.5a(年)后,叶片连接螺栓频繁发生断裂。通过化学成分分析、力学性能测试、金相分析及断口分析等方法,对其中一台风力发电机组的叶片连接螺栓断裂原因进行了分析。结果表明:该风电场叶片连接螺栓的断裂原因主要是材料中存在大量的氧化硅夹杂物,以及制造过程中热处理工艺控制不当导致的晶粒粗大等原因。且叶片连接螺栓安装及定期维护时预紧力分散度较大,使得螺栓在运行中受到复杂的应力条件下发生疲劳断裂失效。     

低压加热器疏水泵导流壳连接螺栓断裂失效分析

针对某电厂低压加热器疏水泵导流壳连接螺栓的断裂失效,采用宏观检查、化学成分分析、硬度试验、金相检验、扫描电镜断口分析等方法对螺栓断裂原因进行了分析。结果表明:螺栓断裂为典型的韧性过载断裂;一方面螺栓牙底存在成型缺陷产生应力集中,降低螺栓承载能力,另一方面疏水系统运行状态不稳使疏水泵受到较大冲击载荷,二者共同作用导致结合面部位的连接螺栓于螺牙底部应力集中部位发生过载断裂失效。最后提出了改进建议。