直升机桨叶安装螺栓根部断裂分析与改进

针对直升机桨叶安装螺栓根部断裂的故障,综合利用宏观形貌分析、显微观测及理化检验等手段,对其断裂原因进行分析,并提出改进措施。结果表明：桨叶安装螺栓根部断裂为沿晶脆性断裂,其内部残余应力主要产生于冷挤压成形过程,退火软化的状态下在螺栓根部R区磨削后产生划痕并在后续工序中进一步扩展成显微裂纹,以致在电镀镉过程中产生氢致裂纹,最终发生疲劳断裂;通过增加冷挤压成形模具控制措施、冷挤压后热处理去应力工序及调整磁粉检测、热处理工序顺序能够有效改善产品质量,进而提高飞行安全性能。     

高强螺栓断裂成因分析

在螺栓制造过程中进行校直工序时,发生螺栓断裂现象。通过对该断裂螺栓进行宏观检测、化学成分分析、力学性能测试、金相组织分析、断口分析等,分析了螺栓断裂的原因。结果分析表明:该螺栓在制造过程中,由于热锻工艺不当,造成螺栓内部铸造缺陷未消除,导致螺栓承载力降低,在校直工序引起开裂。     

摆振限动块安装螺栓断裂原因分析

针对直升机摆振限动块安装螺栓在服役过程中发生断裂的现象,主要从工艺角度分析了螺栓断裂的原因。通过断口宏微观观察、化学成分分析及硬度测试,核查了断裂螺栓的热处理工艺参数。在此基础上,利用螺栓拧紧力矩、拉伸和冲击韧性试验验证螺栓失效原因。结果表明,螺栓断裂是由于热处理工艺不当,导致其具有回火脆性。针对该螺栓断裂问题,通过降低回火温度来改善其回火脆性,从而降低飞行过程中摆振限动块受到桨叶对螺栓的冲击力导致的断裂风险,保障直升机的安全运营。     

动车转向架六角头螺栓断裂失效分析

通过宏观形貌分析、扫描电镜及能谱分析、金相组织检测、力学性能检测、化学成分检测对六角头螺栓断裂原因进行分析。结果表明， 失效螺栓的化学成分、表心硬度、显微组织、晶粒度等指标均无异常。断口宏观形貌显示，约1/2断面区域呈黑色。经能谱扫描表明，黑色区域氧化严重，该区域可能经历过高温氧化。断口微观可见明显的沿晶断裂形貌，晶粒粗大。结合螺栓制造工艺，推断红打工序加热炉存在“跑温”情况导致样品发生过烧。因此，判断螺栓失效模式为过烧引起的过载断裂。     

柴油机用42CrMo钢高强度螺栓断裂失效分析

柴油机用42CrMo钢制高强度螺栓在紧固过程中发生了断裂掉头现象,通过宏观检验、化学成分分析、纤维流线及过渡圆角检验、显微组织检验和扫描电镜分析等手段,并结合螺栓加工工艺,对其断裂原因进行综合分析。结果表明:螺栓调质过程中,在应力集中的头杆结合区产生淬火裂纹并形成陈旧断口,减小了螺栓的有效承载面积,装配应力作用下因相对过载而断裂。头杆结合区过渡圆角半径偏小且加工不良是引发淬火裂纹的关键因素。     

压缩机气缸盖螺栓断裂原因分析

对压缩机气缸盖上螺栓的断裂原因进行了分析。通过光学显微镜和扫描电镜对断口和金相组织进行了观察，分析了造成螺栓断裂的材质因素和力学因素。认为用估算螺栓工作时的最大预紧应力的方法，对防止埋头螺栓疲劳断裂再次重复发生有一定的参考价值。     

连杆螺栓断裂原因分析

经过调质处理的某发动机SCM435钢连杆螺栓发生断裂。对断裂螺栓进行了硬度检测、金相检验和断口分析,以揭示其断裂的原因。结果表明:断裂螺栓硬度和显微组织符合要求,其断裂是由于装配不当而承受过载扭矩所致。     

30CrMnSiA钢沉头螺栓断裂失效分析

某飞机用30CrMnSiA钢沉头螺栓在拆卸过程中发生断裂,同炉批未曾使用的螺栓经磁粉检测也存在裂纹。为查找失效分析原因,通过对断裂件和同炉批开裂的螺栓外观检查、断口宏微观分析、能谱分析、硬度检测、金相分析等方法对断裂和开裂的螺栓进行了分析。结果表明:断裂螺栓和开裂螺栓断裂类型为氢脆,螺栓氢脆断裂主要与抗拉强度和热处理工艺有关,通过改善热处理工艺参数,适当降低螺栓的强度,增加酸洗后的除氢时间降低氢含量,从而避免氢脆发生的可能性。     

某电厂空冷岛U型螺栓失效断裂机理分析与研究

对某电厂空冷岛U型螺栓失效的原因进行研究。采用高分辨SEM和金相显微镜观察了断面表面形貌和金相组织;利用EDS对表面元素进行能谱分析;利用显微硬度计对失效螺栓进行硬度检测;进行了室温力学性能实验。结果表明,断口有明显的疲劳断裂特征;断面处的金相组织呈现出芯部比表面粗大的现象;表面硬度与心部硬度差超过了相关标准规定的上限值;运行情况调查结果表明该螺栓存在过载情况。因此,该螺栓失效的原因为在机组运行过程中,螺栓应力集中部位产生疲劳源,在过载情况下疲劳扩展加速,直至出现断裂失效。     

气缸盖螺栓断裂原因分析

通过观察和分析气缸盖螺栓断口的宏观及微观形貌,以及对螺栓的材料成分及性能的分析,找到了螺栓断裂的原因.分析结果表明：螺纹根部加工粗糙,造成局部应力集中,螺栓冶金质量低、局部应力腐蚀等是螺栓断裂的主要原因.     

发动机缸盖螺栓疲劳断裂失效分析

通过断口(宏观)形貌分析、微观组织分析、化学成分检测以及硬度测试等手段对SCM435钢发动机缸盖螺栓的疲劳断裂进行失效分析。结果表明,失效SCM435钢缸盖螺栓的化学成分和显微组织合格,硬度符合技术要求。失效样件1的断裂原因为表面脱碳引起的脆性断裂,螺栓断裂部位的表面脱碳层宽为120μm;失效样件2主要是非金属夹杂物所引起的疲劳断裂,近球状的CaS-CaO-Al₂O₃-MgO复合型冶金夹杂物造成了沿晶裂纹。对材料的塑韧性、表面脱碳及非金属夹杂物等指标,提出了改善建议。     

吊挂螺栓断裂分析

转运吊装飞机时发生前机身意外触地的严重事故，现场检查发现前挂点的吊挂螺栓断裂。对失效吊挂螺栓的宏微观特征和金相组织进行检查，并对其硬度和化学成分进行检测，结果表明，吊挂螺栓断裂性质为脆性过载断裂。通过普查零件设计、生产和吊装现场情况，明确主要原因为组织异常（回火索氏体基体含大量铁素体）、脆性大、设计安全裕度不足等共同作用导致，并提出连接方式由螺栓改为合成纤维吊装带的改进措施，现场试验结果表明三点吊装更简便、更稳定、更可靠。     

缸盖螺栓接触损伤引发疲劳开裂分析

通过电镜、金相、能谱分析等手段对缸盖螺栓开裂进行了综合分析。结果表明，该缸盖螺栓的开裂为疲劳断裂，开裂的诱发与安装不当导致表面的不正常接触挤压有关。     

12.9级矿车制动盘螺栓断裂失效分析

材料为SCM435钢的12.9级六角头螺栓服役42 h后发生断裂。为了揭示螺栓断裂的原因,采用光电直读光谱仪、光学显微镜、扫描电镜和测氢仪对断裂的螺栓进行了化学成分、宏观和微观等分析。研究结果表明,螺栓断裂是氢致延迟断裂。     

基于涡流阵列传感器的高强度螺栓扫描检测成像系统设计

高强度螺栓是汽车、钢结构等的重要紧固件,其质量直接关系到汽车、钢结构的安全性和可靠性。提出一种基于涡流传感器阵列的扫描成像检测系统,用于检测高强度螺栓头杆结合部裂纹。与传统的机械旋转螺栓涡流检测系统相比,该系统能快速检测出周向裂纹,单次扫查覆盖的检测区域更大,大大减小了机械结构的复杂性,降低了误检率。提出的被检区域实时扫描检测图像系统,也为其它大批量零部件裂纹检测提供了一种有效的解决途径。     

换热器浮头盖SA453螺柱断裂失效分析

某批换热器在浮头盖装配时高强螺柱前后出现两次断裂现象,通过现场调查、化学成分、力学性能、宏观断口、金相观察、结构应力计算及螺柱制造工艺调查等方法,对其断裂原因进行综合分析。结果表明：螺柱和螺母咬合在一起的应力集中是致使最大剪应力超过材料的抗剪强度、导致螺柱扭断的主要原因,最大等效应力明显大于抗拉强度,致使断裂处材料因其高强度而表现出脆性断裂;热处理工艺执行不到位是造成螺柱断裂的次要原因,是螺柱批量生产中堆积装炉热处理的不规范操作所致;螺柱经真空回火热处理后提高了力学性能和硬度,规范紧固件装配操作过程后,满足了使用要求。     

新研通用挂架前接头螺栓断裂分析

新研通用挂架在进行冲击试验时,3颗30CrMnSiA前接头承力螺栓从根部断裂脱落。对断裂螺栓的宏、微观特征进行观察与分析,并对断裂螺栓的硬度、化学成分进行了检测。结果表明：螺栓断裂性质为剪切过载断裂,断裂深层原因为产品存在设计缺陷即选用成熟设计但未考虑载荷差异,导致强度校核验证不充分;对螺栓头部设计进行改进,取消该螺栓的六方沉孔结构,改为宽、深均为2 mm的一字槽,消除危险截面避免应力集中。新制试验件采用了改进措施后通过了考核,螺栓未出现断裂现象,从而验证了改进措施正确、有效。