浅析风电叶片高强度螺栓的选材与热处理工艺

风电叶片连接螺栓的服役工况在风电紧固件中最为典型。为保证叶片连接螺栓寿命达到风电主机服役寿命,从原材料选择与热处理工艺涉及的关键性能展开分析,查找影响风电叶片连接高强度螺栓的各项重要性能指标。研究结果对风电紧固件的材料选用和热处理工艺制定具有指导意义。     

35VB钢高强螺栓断裂失效分析

某风电机组用35VB钢高强螺栓发生断裂失效。应用直读光谱仪、拉伸试验机、冲击试验机、洛氏硬度计、金相显微镜、扫描电子显微镜等分析测试手段,对其进行了宏观形貌、化学成分、拉伸性能、冲击性能、楔负载、硬度、夹杂物、脱碳、微观组织等研究,分析了35VB钢高强螺栓断裂失效的原因,提出了预防和改进措施。结果表明:35VB钢高强螺栓断裂失效是该批次螺栓在制造过程中热处理工艺控制不当。此外,螺纹牙底存在半脱碳层,亦是螺栓的薄弱环节。     

铁路用20MnTiB钢高强度螺栓的断裂失效分析

应用扫描电子显微镜、光学显微镜、直读光谱仪、硬度计和冲击试验机,对铁路用20MnTiB钢高强螺栓断裂件的断口微观形貌、显微组织、化学成分、硬度和冲击性能进行了检验分析。结果表明,高强度螺栓的螺纹齿底存在折叠缺陷,产生较大应力集中。在裂纹尖端形成的应力集中和露天工作环境的共同作用下,螺栓发生应力腐蚀开裂。同时,螺栓的热处理工艺不当,在螺纹表面产生增碳现象,促进了初始裂纹的萌生。建议螺栓生产企业改进热处理工艺和螺纹滚丝工艺,避免产生增碳现象和齿底折叠缺陷。     

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。     

风电齿轮箱箱体高强螺栓断裂失效分析研究

本文针对现场两根断裂的齿轮箱箱体高强螺栓进行分析研究,得出螺栓断裂的真正原因:除了螺栓自身材料性能不达标以外,螺栓的选型、螺纹孔的加工质量、螺栓的装配工艺也是造成螺栓断裂的重要原因。提出了通过利用高强双头螺柱替代高强螺栓,并优化加工工艺和装配工艺等措施,解决螺栓断裂的问题,且取得了良好的效果。     

汽车自攻螺栓的热处理工艺分析

分析了汽车用自攻螺栓的受力状态及自攻螺栓的技术要求,依据汽车自攻螺栓的服役特征制定了相应的热处理工艺,研究分析了热处理工艺参数与产品性能之间的关系,提出了自攻螺栓的最佳热处理工艺参数。     

40Cr高强螺栓断裂原因分析

采用宏观形貌分析、硬度测量、金相组织分析及脱碳层测量等方法,分析了40Cr高强螺栓断裂的原因.结果表明,该螺栓材质不合格以及热处理过程中冷却速度较慢导致力学性能下降,在应力作用下,裂纹萌生并扩展至断裂.     

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。     

电厂磨煤机40Cr高强螺栓失效分析

某电厂磨煤机运行过程中40Cr高强螺栓发生断裂。通过化学成分、硬度和金相检测对螺栓进行了失效分析,并采用扫描电子显微镜对断口形貌进行了观察。结果表明,螺栓断裂属于疲劳断裂,裂纹起源于螺栓头杆结合的R处;螺栓中Cr元素的含量和螺栓硬度均低于标准要求;金相组织中铁素体含量偏高,且螺栓心部的铁素体含量明显多于边缘,说明螺栓的原始热处理未达到要求。     

基于模糊数学的高强镁合金晶粒尺寸预测及热处理工艺优化

采用不同工艺对Mg-10Gd-3Y-0.5Zr高强镁合金进行了热处理试验,应用模糊数学方法构建了多元隶属函数,并对高强镁合金热处理后的平均晶粒尺寸进行了预测、检验和验证。结果表明:多元隶属函数不仅对Mg-10Gd-3Y-0.5Zr高强镁合金热处理后的平均晶粒尺寸具有较佳的预测能力,而且对Mg-15Gd-5Y-0.6Zr和Mg-8Gd-2Y高强镁合金热处理后的平均晶粒尺寸具有较好的预测能力。与生产线传统热处理工艺相比,采用试验优化热处理工艺制备的Mg-15Gd-5Y-0.6Zr高强镁合金的抗拉强度增加18%,屈服强度增加26%,断后伸长率增加7.7%;Mg-8Gd-2Y高强镁合金的抗拉强度增加17%,屈服强度增加25%,断后伸长率增加6.8%。