风叶片紧固用高强度螺栓断裂原因分析

对断裂失效的风叶片紧固用螺栓件进行化学成分分析、宏观分析、金相分析、硬度测试和断口分析,结果表明:3根螺栓的断裂形式均为疲劳断裂,螺纹根部的应力集中和条状硫化物造成疲劳强度的下降是造成1#螺栓疲劳断裂的主要原因;1#螺栓的疲劳扩展使得2#、3#螺栓的工作应力升高,在螺纹根部产生疲劳源,而疲劳裂纹在条状硫化物的加速作用下扩展发生疲劳断裂。     

压缩机缸头螺栓断裂分析

采用断口分析、化学分析、金相检验、硬度和冲击韧性测定等方法,对4M50型压缩机断裂缸头螺栓进行了分析.结果表明,断裂螺栓金相组织正常,力学性能符合技术要求,化学成分符合35CrMoA钢的国家标准;螺栓断裂失效是由于在交变载荷的长期作用下,在紧固螺母与设备结合处螺栓的螺纹根部,因为应力集中产生裂纹源,致使螺栓发生疲劳断裂.      

超临界电站锅炉磨煤机加载架高强螺栓断裂分析

某超临界电站锅炉磨煤机在运行过程中,发生了磨煤机磨辊与加载架高强连接螺栓的断裂失效。利用形貌分析、化学成分分析、力学性能检测、显微组织检测及断口分析等试验方法对断裂的高强螺栓进行了试验分析。结果表明,高强螺栓在加工过程中的热加工和热处理工艺不恰当,致使螺栓组织中存在粗大网状铁素体和魏氏组织,使得螺栓的强度不合格;同时,螺栓表面存在严重的全脱碳层,使得螺栓的疲劳性能不足。在磨辊运行过程中产生的循环冲击载荷作用下,在螺杆与六角头过渡的变截面部位形成较大的应力集中,当应力超过螺栓表层全脱碳层的疲劳极限而形成裂纹,并在循环载荷作用下以疲劳的方式扩展,直至整体断裂。     

螺栓断裂失效分析

对断裂的高压天然气压缩机平衡管法兰螺栓的金相组织、化学成分、力学性能及断口的宏、微观特征等进行了综合分析,并结合压缩机设计文件资料、运行状态等,找出其断裂的原因。结果表明,在交变载荷的长期作用下,紧固螺母与设备结合处螺栓的螺纹根部存在应力集中现象,致使该部位成为裂纹源,最终螺栓发生疲劳断裂。     

往复式压缩机进气阀固定螺栓断裂分析

对往复式压缩机的进气阀连接螺栓断裂失效情况进行分析,通过对其断口形貌、化学成分、力学性能和金相组织进行检测分析,发现螺栓的失效原因是在交变载荷的长期作用下,螺纹根部存在的原始缺陷以及紧固螺母与设备结合处螺铨的螺纹根部存在应力集中现象,使该部位形成裂纹源,最终螺栓发生疲劳断裂.     

30CrMnSiA钢制电机固定螺栓断裂原因分析

固定电机的30CrMnSiA钢制螺栓在使用过程中发生断裂,通过载荷分析、螺栓外貌及断口形貌观察、显微组织分析、化学成分及硬度检测,对其断裂原因进行了分析。结果表明:螺栓的失效性质为疲劳断裂,螺纹根部的加工损伤是疲劳裂纹源,而螺栓表面脱碳对疲劳断裂起到了促进作用。     

连接螺栓的失效分析

某构件进行疲劳性能试验时,连接螺栓发生断裂。通过断口宏微观观察、金相组织检查、硬度及化学成分检测,确定了连接螺栓的断裂性质和原因。结果表明：连接螺栓的断裂性质为微动疲劳;断裂原因是球轴承上由于某种偶然因素形成缺口,导致球轴承上裂纹的萌生和扩展,球轴承裂纹的产生使得连接螺栓与球轴承之间的预紧力减小,局部松动而产生不均匀接触,在径向有规律的往复载荷作用下,导致连接螺栓产生微动磨损,进而发生微动疲劳断裂。     

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 高强度汽车轮毂螺栓在汽车运行时发生断裂。对断裂螺栓进行宏观和微观检验、化学成分分析、 金相检验硬度检测等方面的分析,结果表明:螺栓化学成分和金相组织均正常。经对螺栓变形情况及受力情况分析,认为螺纹损伤、安装工人的安装不得当,引起螺栓安装时预紧力不足,导致螺栓发生疲劳断裂。     

重整氢压缩机连杆螺栓断裂失效分析

某60万吨/年重整氢压缩机的两根35CrMoA钢连杆螺栓在运行过程中发生断裂失效,对断裂连杆螺栓的断口形貌进行了分析,同时对其化学成分、金相组织和硬度等进行了理化分析。结果表明,断裂连杆螺栓的组织分布不均匀、硬度偏差较大,扫描电镜观察断口发现存在有多个疲劳源。对相同材料的35CrMoA钢棒料进行与失效螺栓相同的热处理,分析其金相组织和硬度,并与失效螺栓进行对比,表明断裂连杆螺栓的调质热处理不善,导致组织分布不均匀、夹杂物较多,螺栓的力学性能下降,在交变载荷的作用下,最终发生早期疲劳失效。     

φ19mm高强度螺栓断裂原因分析

采用扫描电镜观察、化学成分及金相检验等方法对高强度螺栓断裂的原因进行了分析。结果表明,螺栓基材的芯部显微组织中含有一定量的贝氏体,降低了零件的强度,导致在承受外力作用时,过早在应力集中的螺栓头根部产生疲劳裂纹。在交变应力和腐蚀介质的共同作用下,造成疲劳裂纹不断向内扩展。当个别螺栓的有效承载截面减小至强度不足时引起断裂,剩余螺栓承受载荷加大,加速产生腐蚀疲劳断裂。     

某核电厂海水过滤器转子连接螺栓的失效原因

为弄清核电厂海水过滤器转子连接螺栓发生断裂失效的原因,采用体视显微镜、扫描电镜和能谱仪观察螺栓断口形貌,分析腐蚀产物成分。利用Marc有限元软件分别模拟了剪切载荷和轴向拉伸载荷作用下螺栓中的应力分布,并讨论了螺栓的失效机理。结果表明:距离法兰支撑面最近的第一扣螺纹牙承受的载荷最大;在径向交变剪切载荷和轴向拉伸载荷的长期作用下,螺纹根部的微裂纹沿弧切线方向扩展,最终导致疲劳断裂。     

变幅载荷下316N不锈钢的力学性能

为了分析一批承受50万周次拉伸变幅载荷Type 316N不锈钢螺栓材料的力学性能变化,对该批中未失效螺栓进行室温拉伸、冲击和疲劳寿命测试,对已断裂失效螺栓进行组织和位错观察。结果表明:在循环载荷作用下,材料内部产生高密度的位错,并形成驻留滑移带,从而使服役后的螺栓材料屈强比上升,塑性下降。对未失效螺栓进行疲劳寿命试验,发现该批螺栓服役寿命仅为恒幅载荷条件下设计寿命的1/2左右,这是由于变幅载荷与恒幅载荷下材料的力学行为存在较大差异,从而导致其与按恒幅载荷设计的疲劳寿命出现偏差。     

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针对某汽车厂家用轮胎螺栓在使用过程中发生断裂的问题,使用金相显微镜、洛氏硬度计、原子荧光光谱仪、碳硫仪等仪器进行分析。结果表明:轮胎螺栓断裂是由于受力不均,局部存在应力集中,致使杆部受挤压产生变形和磨损,诱发了疲劳裂纹的萌生。在交变应力的继续作用下,疲劳裂纹进一步扩展,最终导致疲劳断裂。     

某无人机螺旋桨联接螺栓断裂失效的多学科分析与改进

某型无人机在试飞试验中螺旋桨的4根30Cr Mn Si A联接螺栓发生早期断裂失效故障。综合材料失效分析、表面完整性分析、断裂强度分析、结构动力学分析、载荷-时间历史分析、螺纹联接设计分析和螺纹加工工艺分析的多学科分析方法,确定了造成接螺栓早期断裂失效的多重因素。结果表明,除4号螺栓外,其余3根螺栓均属于疲劳断裂失效。造成疲劳断裂的主要原因如下:该无人机海运中联接螺栓未进行腐蚀防护,导致螺栓遭受了海洋大气环境腐蚀,加上较大的螺栓预紧力,螺纹根部产生了腐蚀剥落和应力腐蚀损伤,大幅降低了螺栓的抗疲劳性能;试飞时发动机工作转速与螺旋桨的1节径3阶模态固有频率吻合,致使螺旋桨产生了共振,从而使联接螺栓遭受了共振疲劳载荷作用。在此基础上提出抗疲劳建议:在储运和使用中对螺栓进行腐蚀防护;避免发动机长时间工作在共振转速附近;应采用滚压加工螺纹以提高螺栓的疲劳强度;调整螺旋桨盘螺栓孔的位置,降低螺栓工作载荷;将螺钉联接设计改为螺栓联接设计,以避免铝合金内螺纹变形;适当减小螺栓预紧扭矩,以降低疲劳载荷的平均应力水平。     

42CrMo合金钢螺栓的断裂失效分析

通过宏观和微观断口形貌观察、化学成分分析、力学性能检测、金相观察、渗氮层检查等方法对42CrMo合金钢的螺栓断裂原因进行分析。结果表明:螺栓断裂属于大应力集中高应力双向弯曲疲劳断裂,裂纹起源于螺栓退刀槽靠近螺杆端圆角处;由于表面渗氮硬度高,韧性和抗疲劳性能下降,承载大冲击载荷能力减弱,引起螺栓断裂失效。改进工艺后,螺栓圆角处不做渗氮强化,螺栓没有发生断裂失效。     

汽车下摆臂与车架连接螺栓断裂分析

汽车在路试行驶了约28 km后,下摆臂与车架连接螺栓发生断裂。通过对螺栓断口进行宏微观观察、能谱分析,对断口附近材料进行硬度和金相检查,分析研究螺栓断裂的性质和原因,并提出改进措施。结果表明:螺栓断裂性质为低周疲劳断裂;导致螺栓断裂的原因是装配时的预紧力不足,且行驶路况较差,导致受到双向弯曲交变应力和较大冲击载荷;严格控制装配工艺,避免预紧力不足而产生螺栓松动。     

双头螺栓断裂失效分析

对泥浆泵双头螺栓运行中发生断裂的原因进行了分析.结果表明,断裂是在交变载荷作用下,由补焊焊接缺陷(焊接裂纹、夹杂物、粗大组织)引起的高应力疲劳破坏.     

氢压机连杆螺栓失效分析

通过对失效的连杆螺栓进行宏观分析及微观分析,系统分析了螺栓断裂的原因.结果表明,螺栓断裂属于疲劳断裂,其中螺栓的材料性能不足为主要原因.由于材料本身对应力集中的敏感性较高,在螺栓变径处表面形成疲劳裂纹源,另外材料本身强度以及内部存在的孔洞、晶粒取向,加速了疲劳裂纹的生成扩展,在经过交变应力作用下,最终造成螺栓疲劳断裂.     

35CrMo钢螺栓断裂原因分析

35Cr Mo钢螺栓在使用中发生断裂。为了揭示螺栓断裂的原因,对断裂的螺栓进行了化学成分分析、显微组织检验和力学性能测定。结果表明,螺栓的化学成分、显微组织、氢含量以及夹杂物含量均符合要求,拉伸性能偏低。由断裂螺栓的断口分析发现,大部分螺栓都存在疲劳裂纹,疲劳裂纹均起源于螺纹根部,裂纹端部应力集中是螺栓发生断裂的原因,与偏低的拉伸性能无关。此外,螺纹根部的机加工缺陷也是裂纹源,在周期应力的作用下导致螺栓疲劳断裂。     

大型成形设备紧固螺栓断裂原因分析

采用宏观分析、金相检验以及硬度分析等方法,对某大型成形设备紧固螺栓突然断裂现象进行分析。结果表明,导致紧固螺栓螺纹脆性断裂的直接原因为疲劳失效,裂纹源为螺纹表面的周向裂纹;螺栓力学性能不达标,以及螺纹表面平行于周向的机加痕迹导致螺栓的许用强度和疲劳强度大幅下降,无法满足设备运行的正常需求,最终导致螺栓断裂。