不锈钢U形螺栓的断裂原因

某S30408不锈钢U形螺栓使用约0.5 a(年)后就发生了断裂。通过化学成分分析、硬度测试、拉伸试验、金相检验、非金属夹杂物测试、断口分析及能谱测试等方法对该U形螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明:该S30408不锈钢U形螺栓在冷加工硬化时产生了残余应力,后又叠加了工作应力,再加上在潮湿的腐蚀环境下工作,螺栓发生了应力腐蚀开裂,裂纹不断扩展最终导致该U形螺栓断裂。     

风力发电机叶片连接用高强度螺栓断裂原因

XE112-2000型风力发电机叶片连接用高强度螺栓在服役过程中频繁断裂,通过宏观观察、金相检验、力学性能测试及化学成分分析等方法对螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明:螺栓断裂形式为腐蚀疲劳断裂,主要原因是螺栓的螺纹成形工艺为先调质后滚压成形,螺纹外侧表面受到挤压,导致螺纹顶部受到相反的拉应力作用,此外,又因为螺栓受到加工硬化的影响,产生较大的残余拉应力,增加了产生微裂纹和表面缺陷的可能,导致在螺纹顶部偏中心处产生了应力腐蚀裂纹。在之后的服役过程中,由于疲劳作用,裂纹处产生应力集中,导致裂纹快速扩展,最终螺纹发生腐蚀疲劳断裂。     

20MnTiB钢螺栓断裂失效分析

应用扫描电子显微镜、光学显微镜、显微硬度仪和电子探针X射线显微分析仪，对发射架20MnTiB高强度螺栓断裂件的金相组织、显微硬度、断口微观形貌和合金元素分布状态进行了分析。结果表明，断裂螺栓金相组织正常，力学性能符合技术要求；螺栓断裂失效是由于在螺栓根部存在因加工不当产生的初始裂纹，在初始裂纹尖端的应力集中和露天使用环境中水介质的共同作用下，螺栓发生应力腐蚀开裂。应力腐蚀开裂的方式是阳极溶解型。     

循环泵法兰螺栓断裂分析

通过金相检验、断口分析和化学成分分析等方法对循环泵法兰螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明：螺栓早期断裂失效的主要原因是材料使用有误,加上受海水中的氯离子腐蚀引起奥氏体不锈钢螺栓产生应力腐蚀裂纹并扩展所致。     

热交换器不锈钢管束断裂失效分析

采用宏观分析、金相检验、断口宏观及微观分析以及能谱分析等方法,对某炼油厂裂化车间4台热交换器不锈钢管束先后发生大面积断裂的性质及原因进行了分析。结果表明:该热交换器管束断裂是由在交变载荷和腐蚀介质作用下发生的由外向内的腐蚀疲劳开裂引起的;腐蚀疲劳裂纹起始于管外壁的点蚀坑等应力集中处,促进腐蚀疲劳裂纹扩展的管束外部介质主要是Cl^-和H₂S;裂纹先以腐蚀疲劳开裂方式扩展,而后又呈典型的应力腐蚀开裂方式继续扩展,当应力腐蚀裂纹扩展达到管束断裂强度时便发生断裂。最后提出了预防管束断裂的措施及建议。     

螺栓断裂分析

采用多种分析手段对螺栓断口及基体进行分析,并从螺栓的使用环境、受力情况及工作状况分析和探讨了断裂的原因。结果表明,螺栓的断裂是由于缝隙腐蚀引起,在应力腐蚀及腐蚀疲劳的作用下最终导致螺栓断裂,是由多种因素综合所致。     

液氨储存罐304不锈钢法兰连接螺栓断裂失效分析

某火电厂液氨储存罐上方气氨出口气动阀上的304不锈钢法兰连接螺栓在服役过程中发生断裂,采用金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计、拉伸试验机等设备,从显微组织、断口、硬度、拉伸性能等方面分析了该304不锈钢螺栓断裂失效的原因。结果表明:螺栓失效模式为应力腐蚀开裂;螺栓材料成分不合格(高碳、低铬),导致合金的耐蚀性能大幅降低,晶间应力腐蚀倾向增加;螺栓服役环境为紧邻海岸的海洋大气,空气中氯离子含量较高,螺栓在服役过程中表面易于发生腐蚀,在预紧力、气氨出口气动阀工作过程中产生的拉应力和氯离子的共同作用下裂纹快速沿晶扩展,直至断裂失效;此外,螺栓内部存在较多铸造缺陷,会显著降低合金的力学性能,在发生腐蚀破坏的情况下,使螺栓出现过早断裂失效。     

换热器紧固螺栓的应力腐蚀断裂分析

紧固螺栓服役2年后发生成批断裂.采用宏观观察、化学成分分析、金相检验和扫描电镜与能谱分析等方法对失效螺栓进行了分析.结果表明,由于紧固螺栓长期浸在含有H2S介质的油料中,并在所承受的各种应力下又与腐蚀环境相互作用便产生了应力腐蚀,加上螺栓材质选用不当和硬度、显微组织不合理等其他因素,最终导致螺栓断裂.     

汽轮机低压转子1Cr12Ni3Mo2VN不锈钢叶片的开裂原因分析

对某火力发电厂2号汽轮机组末级开裂叶片进行宏观检查、化学成分分析、金相组织以及断口扫描和元素成分能谱分析。结果表明：该叶片裂纹形成属于腐蚀疲劳失效,蒸汽中存在氯、硫等腐蚀介质引起叶片发生电化学腐蚀,在离心拉应力作用下发生沿晶应力腐蚀开裂,形成裂纹源。在腐蚀介质、拉应力和激振力综合作用下,腐蚀疲劳裂纹加速扩展,并最终发生瞬时断裂。     

螺栓断裂原因与抽检结果分析

采用断口宏观形貌观察、化学成分分析、显微组织检验、力学性能测试及腐蚀产物的X射线衍射分析等手段，对断裂与部分抽检的卡瓦螺栓进行了综合试验分析。结果表明，断裂螺栓为应力腐蚀断裂。而从抽检的螺栓中发现，有的化学成分不符合要求，有的热处理工艺不合理，有的存在表面淬火裂纹等，螺栓质量的不合格率约10％。在质量分析的基础上，提出相应的改进措施。     

快卸卡箍螺栓断裂原因分析

通过断口形貌观察、X射线能谱分析、金相检验和硬度检测等试验方法,对某燃油供油导管快卸卡箍螺栓的断裂原因进行了分析,并与螺栓冲击断口和氢致疲劳断口进行了比较分析。结果表明:该快卸卡箍螺栓断口特征与冲击断口和氢致疲劳断口明显不同,其断裂性质为应力腐蚀断裂,裂纹起源于螺栓光杆段的侧表面;螺栓表面加工粗糙且没有防护对裂纹的萌生有一定的影响。对螺栓表面进行防腐处理可有效避免该类故障的再次发生。     

重卡钢板弹簧断裂失效分析

通过宏观检查、化学成分分析、硬度测试以及金相检验等结果分析。确定了重型卡车用钢板弹簧的断裂原因。结果表明：因超载使钢板弹簧出现过度反弓,造成板簧卡中的螺栓杆与钢板弹簧动态接触．发生磨损腐蚀,形成凹坑．成为应力集中点;在过大的交变应力作用下．应力集中点萌生裂纹并不断扩展．最终造成钢板弹簧疲劳断裂。最后提出了防止其发生断裂失效的预防措施。     

4.5Ni钢在海水中的应力腐蚀行为试验研究

采用悬臂梁弯曲预裂纹试样应力腐蚀试验方法,进行了4.5Ni钢在海水环境下应力腐蚀试验和应力腐蚀断裂(SCC)试样断口扫描电镜观察,分析了该钢在海水中的应力腐蚀断裂特征。指出该材料在海水中属SCC不敏感材料。在海水环境中试验所产生的开裂带,SCC作用不明显。在高应力水平下,主要由于裂纹顶端的高塑性变形,裂纹顶端出现的长时间蠕变引起的。     

流量计导压管断裂失效分析

某化工厂工艺管线上的316不锈钢材质的孔板流量计导压管断裂,导致介质泄漏发生火灾。为查明其失效原因,对断裂的仪表管进行成分、硬度、金相、断口形貌和腐蚀产物分析,确认仪表管发生断裂的原因是在安装应力、震动和环境中Cl元素的共同作用下,先发生了应力腐蚀形成裂纹源,裂纹达到门槛值后又以疲劳形式扩展,最终导致开裂。     

注水阀弹簧断裂原因分析

注水阀弹簧在使用约6个月发生断裂。采用宏、微观检验和化学成分分析等方法对失效件进行了检测。结果表明,该弹簧断裂为腐蚀疲劳断裂。疲劳裂纹的形成是由于消毒氯水在弹簧应力最大的第一与第二圈并圈处产生许多蚀坑,材料中非金属夹杂物加速了腐蚀向基体内延伸,为弹簧的疲劳断裂提供了裂纹源,在工作应力的作用下导致弹簧断裂失效。     

高强螺栓断裂原因分析

对断裂的高强度螺栓断口及其腐蚀产物、螺栓表面存在的微裂纹进行了观察分析；对螺栓材料进行了热处理、氢脆敏感性和力学性能试验。结果表明，引起断裂发生的裂纹源─—微裂纹是Ｃｌ￣－应力腐蚀及氢脆交互作用的结果。断裂螺栓材料变脆是由于时效致使晶界产生铁铬碳化物偏聚引起的。对断口形貌和断裂过程用断裂力学方法提出了解释。     

储气球罐连接阀螺栓断裂分析

储气球罐连接阀螺栓在使用过程中发生异常断裂。通过宏观观察、扫描电镜及能谱分析、金相检验等方法对螺栓断裂的原因进行了分析。结果表明:螺栓在低应力及环境腐蚀性介质作用下发生了应力腐蚀开裂,产生的原因是晶界析出较多高铬碳化物,局部呈网络状,使晶界贫铬,导致了晶界的耐腐蚀性能下降。可以从改善环境条件及对材料进行稳定化处理等途径解决该问题。     

抗硫油管断裂原因分析

采用化学成分分析、断口分析、金相检验、扫描电镜分析等方法,对某油田抗硫油管的断裂原因进行了分析。结果表明：油管在硫化氢的腐蚀作用下,首先在管壁上产生局部腐蚀,继而在应力的作用下产生微裂纹并扩展,最终发生应力腐蚀断裂。最后,通过实验室模拟井况条件试验,提出了选择合适材料的建议。     

发动机凸轮轴正时带轮紧固螺栓断裂原因分析

某汽车发动机凸轮轴正时带轮紧固螺栓在台架耐久试验中发生断裂。通过宏观检验、化学成分分析、硬度测试、金相检验以及断口分析等方法对螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明:该紧固螺栓的断裂模式为疲劳断裂;螺栓未紧固到设计要求的预紧力,导致其在使用过程中发生松动,在交变应力作用下螺栓螺纹旋合部位萌生裂纹,最终导致螺栓发生疲劳断裂。     

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。