航空发动机高压涡轮盘辐板裂纹分析

航空发动机高压涡轮盘在外场使用后大修时,荧光检查发现后封严臂根部有裂纹显示。裂纹位于涡轮盘辐板与后封严臂转接R处,沿圆周分布,宏观上不连续。为查明涡轮盘产生裂纹的原因,本文对故障件的外观尺寸进行了检查,对开裂涡轮盘的化学成分和力学性能进行了测试,对断口进行了宏观和微观观察,并对涡轮盘裂纹处进行了应力分析和疲劳寿命评估以及实物件模拟试验,实现了故障再现。试验和分析结果表明,涡轮盘辐板与后封严臂转接R处的裂纹性质为低周疲劳裂纹,该位置的应力过大是裂纹形成的主要原因。     

发动机油尺透明板裂纹原因分析

多次发现航空发动机滑油箱油尺透明板出现裂纹。为查明油尺故障原因,对故障件的外观、断口、尺寸、材质和力学性能等进行了综合分析。结果表明:油尺尺寸超差和平面度过大,导致故障件装配应力和整机应力偏大,直接造成透明板发生脆性断裂。在上述分析的基础上,采取改变设计尺寸、盖板材料、加强外观质量控制等措施,使透明板的装配应力和整机应力显著下降,有效预防了滑油箱油尺透明板裂纹故障。     

某发动机高压Ⅱ级涡轮盘封严篦齿裂纹分析

某发动机高压Ⅱ级涡轮盘封严篦齿在试车后的分解检查中发现有裂纹显示.本文对裂纹分布、形貌及断口特征进行了观察,对封严篦齿的硬度和金相组织进行了检测,分析了裂纹性质和形成原因.结果表明,封严篦齿上的裂纹为热疲劳裂纹,裂纹的形成主要与第三封严篦齿附近的温度场有关.     

弹簧断裂失效分析

材料为Ⅱa的弹簧在装配时发生了断裂,故障率达到了27%.针对此境况,对Ⅱa材料的断裂弹簧故障件进行了断口、显微组织及能谱分析,并结合弹簧的制造工序,对断裂的形成原因进行了综合分析.在弹簧的断口和裂纹处均发现镉元素的存在,根据产生镉脆的三个条件可知,弹簧的裂纹是在除氢工序过程中产生的.结果表明,弹簧成批断裂的主要原因是在弹簧的制造过程中产生了镉脆裂纹,该裂纹降低了弹簧的承载能力,使得弹簧在装配中发生过载断裂.     

发动机风扇转子叶片叶身裂纹分析

发动机风扇转子叶片叶身中部区域过早产生一条裂纹。通过对故障叶片进行外观检查、断口分析、表面检查、材质分析等试验手段,确定了故障叶片裂纹性质及开裂机理。结果表明:故障风扇转子叶片裂纹为起源于叶身中部叶背侧亚表面的高周疲劳裂纹;裂纹疲劳源区附近基体组织不均匀,且存在较多的长条状初生α相,降低了叶片的疲劳性能,是导致该叶片叶身中部过早开裂的主要影响因素。改进措施为控制锻造温度并保证毛坯变形量,避免长条状初生α相的形成。     

飞机起落架连接螺栓失效分析

针对飞机起落架螺栓失效问题,通过化学成分分析、硬度检测和强度校核等方式对其材质和设计进行分析,同时运用显微分析、金相检验等方法对腐蚀原因进行探讨。结果表明,螺栓其材质和设计符合要求,断口有腐蚀产物附着,源区呈现贝壳形形貌,扩展区呈现疲劳条带状和疲劳弧线形貌等特征;同时螺栓主要承受径向剪切载荷,头部因残留装配应力集中形成额外载荷。因此裂纹产生的过程经历了早期微裂纹形成和裂纹扩展两个过程:转角处的镀铬防护层在头部额外载荷作用下不断磨损形成凹坑,暴露的钢与残留的腐蚀液发生电化学腐蚀形成早期微裂纹,最终在径向交变剪切载荷的长期作用下,微裂纹沿弧切线方向扩展导致最终的疲劳失效。     

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对一台材质为16MnR的氮气储罐进行首次全面检验时发现封头拼接焊缝存在大量裂纹。通过材料、制造、焊接质量等方面对该储罐裂纹进行了原因分析。结果表明,焊接质量控制不当使焊接接头形成淬硬组织,同时由于存在大量扩散氢,使焊接接头产生较大的残余应力,最终导致冷裂纹的产生。针对上述问题对该台容器提出了可靠的返修工艺,保障了容器的安全运行。     

氮气储罐裂纹原因分析及修理

对一台材质为16MnR的氮气储罐进行首次全面检验时发现封头拼接焊缝存在大量裂纹。通过材料、制造、焊接质量等方面对该储罐裂纹进行了原因分析。结果表明,焊接质量控制不当使焊接接头形成淬硬组织,同时由于存在大量扩散氢,使焊接接头产生较大的残余应力,最终导致冷裂纹的产生。针对上述问题对该台容器提出了可靠的返修工艺,保障了容器的安全运行。     

2024铝合金转动制件的失效分析

采用外观检查、裂纹断口宏微观观察及能谱分析、材料硬度检测、金相检查对2024铝合金转动件出现的裂纹进行了失效分析.结果表明,2024铝合金制件的裂纹失效属低周疲劳开裂,在冲压成型过程中,模具对坯件造成凹坑,产生应力集中加速了疲劳裂纹的萌生与扩展,导致最终失效.提出了严格控制制件的加工工艺的建议,并在装配前严格检查其表面质量.     

38 CrSi钢扭杆支架断裂失效分析

通过外观检查、断口宏微观分析、能谱分析、硬度检测、化学成分分析和金相检验,对车辆传动系统扭杆支架断裂件进行了解剖分析。结果表明,由于焊接热裂纹引起熔合区剥离,在扭转应力及拉伸应力作用下裂纹扩展,导致扭杆支架断裂。针对裂纹产生的原因,提出了相应的改进措施。     

底火体断裂原因分析

针对穿甲弹在生产定型试验中出现的底火体断裂现象,通过底火体设计计算、生产过程控制、故障底火体检测3个方面的排查,并采用减薄底火体退刀槽部位尺寸从而模拟底火体受损、强度降低的方法,验证了故障现象,查清了故障原因。结果表明:底火在安装过程中受到较大扭力和轴向拉力的作用,底火体薄弱位置螺纹根部产生微裂纹机械损伤,强度大幅下降,从而弹药在发射过程底火体产生断裂。因此,提出改进底火体强度设计和保证正确安装使用措施,后续生产产品再未发生同类故障。     

托板螺母冲压开裂原因分析

由0Cr17Ni5Mo3沉淀硬化不锈钢制造的托板螺母零件,在冲压拉伸成型过程中,在进行第一次及第二次冲压拉伸时零件发生开裂,大约有30%零件发生开裂.利用扫描电子显微镜、光学显微镜以及化学成分和力学性能的测试手段,对材料和断口进行深入研究,并开展了模拟试验.结果表明:裂纹是由于材料中的σ相引起的;最后确定了合适的固溶工...     

4140悬挂器磁粉探伤裂纹检验分析

材料4140悬挂器锻件经精加工后进行表面磁粉探伤,发现其端面有裂纹.为查明裂纹原因,对其进行解剖取样检验分析.结果表明:裂纹是在淬火或回火之前形成的,属于淬火组织应力引起的端部裂纹,裂纹大部分处于深色偏析条带中,表明深色偏析条带是裂纹形成原因之一,裂纹主要以沿晶扩展,并与深色偏析条带区中微量有害元素沿晶界析出有关.     

橡胶软管老化及开裂行为

采用超景深三维显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析、光谱分析以及电子万能材料试验机等研究开裂的橡胶软管微观形貌、成分与力学性能。结果显示:软管的内、外层橡胶存在裂纹、孔洞,橡胶材料的拉伸强度和拉断伸长率明显下降;部分增强层钢丝发生韧性断裂,其表面及断口均已发生腐蚀。这表明软管的内衬层和外覆层橡胶严重老化,存在孔洞或颗粒状分解,影响橡胶的耐油、耐水性,介质及空气可透过橡胶层进入增强层与钢丝发生反应,导致钢丝的性能下降,发生开裂。     

螺纹连接密封胶圈损伤分析

飞机螺纹连接密封胶圈损伤失效，通过外观检查、断口分析、硬度分析、间隙测量等方法，结合密封圈的结构特点和工作受力特性，对密封圈的失效性质、原因及过程进行深入探讨，并探寻预防再失效的改进措施。结果表明:胶圈为间隙咬伤损伤，主要与其硬度偏低及间隙量偏大有关；顶盖倒角边缘设计尺寸低于标准要求，也促使胶圈咬伤；控制间隙量在0.06 mm以内，在保证胶圈其他性能符合要求的条件下适度提高硬度，均可有效防止类似故障的发生。     

微裂纹群损伤的超声非线性评价数值仿真

材料早期力学性能退化总是伴随着某种形式的材料非线性力学行为,从而导致超声非线性特征,即高频谐波的产生。建立长度小于半波长的随机分布微裂纹群模型以描述材料早期损伤状态,计算了微裂纹群超声非线性特征,分析了衍射效应对超声非线性特征的影响。计算结果表明,在早期损伤几乎未对材料性能造成影响的情况下,检测信号已经表现出明显非线性特征;随着裂纹数量的增加,二次声源叠加产生更为复杂的频率成分,显著影响超声非线性特征。研究工作可为材料早期损伤评价提供技术支撑。     

海底管道智能内检测器损伤原因分析

海底管道智能内检测过程中,检测器动力节密封盘发生机械损伤。为了查清损伤原因,避免类似故障再次发生,对回收后的智能内检测器采用可疑要素排除法与痕迹检验法分析海底管道系统和内检测器自身的相关元件和部件,研究智能内检测器密封盘机械损伤的原因。结果表明:管道系统上的球阀阀芯开度不足、通径减小,进而阻挡、碰撞和挤压智能内检测器动力节密封盘,是外部机械损伤的主要原因。     

扭力轴裂纹分析

某扭力轴材料牌号为30CrMnSiNi2A,表而经镀硬铬处理,在使用一段时间后进行检测时,发现有大量的裂纹存在.采用断口分析、金相组织分析、化学成分分析、氢含量测定、硬度测试等方法对扭力轴裂纹产生原因进行了分析,并进行了冲击与弯曲模拟试验及断口对比分析.结果表明:扭力轴裂纹是在较大的表面剪切摩擦应力与扭转应力的共同作用...     

The effects of sealing on cracking tendency of anodic films on 2024 aluminum alloy after heating up to 300 °C

The influence of sealing methods on cracking tendency of anodic films on 2024 alloys after heating was studied. The anodic films were sealed by the methods of ambient water, boiling water, nickel fluoride and potassium dichromate, respectively. The results showed that the sealing mechanisms had important effects on initiation of cracks in anodic films during sealing process. The condensation of sealing products resulted in cracking of anodic films during sealing in boiling water, nickel fluoride solution and ambient water. On heating, the thermal stress was released mainly by widening and deepening of the originally initiated cracks during sealing. The cracks may penetrate through the anodic films and have detrimental effect on corrosion resistance of the films. The dichromate sealed anodic film showed an obviously decreased cracking tendency, which was attributed to the lower hydration extent and the opening pores during sealing process. Even after heating, there was no crack observed in the film. The result suggests that an “opening sealing” mode is beneficial to decrease the cracking tendency of anodic films during sealing and heating processes.     

履带限位块开裂分析

车辆履带在拆卸维护过程中发现部分限位块有裂纹,对装配完一段时间未出厂的履带进行检查,发现也有部分限位块存在裂纹。为了确定限位块的开裂性质和原因,开展宏微观观察、能谱成分分析、金相组织检查、硬度测试、H含量测定以及排查对比试验。结果表明:限位块开裂性质为氢致延迟脆性开裂;限位块材料硬度接近设计上限并且脆性较大,本身具有较高的氢脆敏感性;渗锌过程中引入H导致限位块表层H含量较高,是限位块发生氢脆开裂的主要原因。调整渗锌工艺,防止渗锌过程中引入H,可有效预防限位块氢致裂纹的产生。