富氧α层对钛合金直角接头开裂的影响

某液压系统进行地面开车试验约2h时发现钛合金直角接头喷油现象,后更换另一件直角接头继续工作约3h,在同样位置也发生开裂喷油现象.通过断口宏微观观察、能谱分析、金相检查和硬度测试,确定了直角接头的开裂性质和原因.结果表明:直角接头开裂性质为疲劳开裂;开裂原因主要与接头承受了较大应力和源区存在较厚的富氧α层有关;建议在彻底...     

350MW超临界直流锅炉水冷壁焊接接头开裂行为分析

利用宏观检查、断口分析、硬度测试及微观组织分析等研究了350 MW超临界直流锅炉水冷壁15CrMoG对接接头运行40 000 h后的开裂行为特征。结果表明,水冷壁对接接头的焊接工艺参数选择不当、拘束度大,致使焊缝内形成众多的一次结晶裂纹。在锅炉长时间运行过程中的一次、二次应力及接头拘束应力作用下,结晶裂纹扩展至贯通焊缝而引发频繁的开裂泄漏。     

飞机起落架扭力臂上轴裂纹分析

某飞机起落架扭力臂上轴在使用后发生裂纹.为了确定该上轴裂纹的原因,对存在裂纹上轴进行了外观检查,断口宏观、微观分析,化学成分分析,金相组织检查、硬度检测以及氢含量测定.结果表明:上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下发生的开裂,裂纹开裂后以应力腐蚀的方式扩展.     

给水除氧器系统疏水管道焊接接头开裂分析

通过宏观检查、化学成分分析、硬度试验、金相检验和扫描电镜分析等试验,分析了某核电厂给水除氧器系统疏水管道焊接接头在运行过程中发生开裂的原因。研究结果表明,在交变载荷作用下,裂纹在疏水管焊接接头应力集中部位萌生并以疲劳方式扩展,焊接部位承受较大应力和焊接质量不佳是引发接头开裂的主要原因。     

硫化氢环境中17-4PH钢抗氢致开裂与应力腐蚀开裂性能

根据美国NACE标准研究了17-4PH钢在酸性H2S水溶液中的抗氢致开裂(HIC)和应力腐蚀开裂(SCC)的性能,利用光学显微镜及扫描电镜(SEM)观察了裂纹及组织形貌,并结合理论分析了材料的氢致开裂与应力腐蚀开裂行为。结果表明:17-4PH钢在标准NACE试验溶液中会产生氢致裂纹,试样内部微裂纹主要在晶界、夹杂等缺陷处成核并扩展;标准C型环试样在0.8σs的恒应力作用下,浸泡于饱和硫化氢溶液中,720h内3组试样均发生断裂,表明其SCC敏感性较大,试样的宏观裂纹由边缘向内部扩展;扫描电镜结果显示,SCC断口有明显的脆性断裂(解理断口)特征,应力腐蚀开裂是由HIC引起,且裂纹扩展形式多为穿晶型。     

输气管道弯管开裂的原因分析

通过宏观分析、理化性能分析、微观分析和断口分析,对某采气厂输气管道弯管泄漏原因进行了分析。结果表明:弯管壁厚未见明显异常,弯管内壁腐蚀严重,其中内弧侧是腐蚀最为严重的部位;失效管道的化学成分和力学性能均符合20钢的要求;硬度试验表明裂纹附近的硬度较高;弯管的组织是回火马氏体,其中部分马氏体组织比较粗大,并含有未回火马氏体组织;裂纹扩展区表面被厚厚的腐蚀产物所覆盖,裂纹具有明显的多源特征。弯管开裂属于硫化物应力腐蚀开裂,其产生的根本原因是管内湿H_2S气体、以及组织中存在未回火马氏体和粗大马氏体。     

残余应力对钢轨焊接接头落锤试验性能的影响

对钢轨窄间隙电弧焊接头热处理前后的残余应力分布进行了测量和比较,结合落锤试验结果和断口形貌,分析了焊接残余应力对钢轨接头落锤试验性能的影响.结果表明,热处理前,钢轨接头的轨腰和轨颚部位存在较大残余拉应力,在落锤冲击载荷作用下容易形成裂纹源,并沿轨腰向母材延伸、扩展、断裂;热处理后,钢轨接头的残余应力最大值下降1/2~2/3,抗冲击载荷能力显著提高,落锤试验时的钢轨接头沿焊缝中心或热影响区垂直断裂.钢轨接头存在较大残余应力时,在落锤冲击载荷作用下,容易在残余应力较大的部位产生裂纹,并加速扩展和断裂.     

西部某油田处理站外输气弯管爆裂原因分析

通过断口分析、无损检测、力学试验和金相分析等手段研究了西部某油田处理站外输气弯管爆裂的原因。结果表明:弯管外弧侧和断口处的显微组织全部为马氏体,导致该处抗拉强度和硬度大幅升高,表现出极大的脆性;在服役过程中,弯管外弧侧的微裂纹一旦扩展,马氏体相即表现出脆性开裂。     

Hastelloy C-276薄板激光焊接接头疲劳性能EI北大核心CSCD

对0.5 mm厚Hastelloy C-276薄板激光焊接接头进行疲劳试验,结合应力-寿命(S-N)曲线和疲劳断口形貌,研究母材及焊接接头的疲劳性能,分析母材和焊接接头的疲劳断裂机理。结果表明:0.5 mm Hastelloy C-276薄板焊接接头和母材的S-N曲线斜率基本相同,焊接接头疲劳性能和母材的基本相当;母材疲劳断口疲劳裂纹起源于试样侧表面,主要沿宽度方向扩展,随着应力的减小,疲劳源数目减少,疲劳裂纹扩展速率减小;焊接接头在母材和焊缝处随机断裂,焊接接头母材区断口形貌和母材断口形貌基本一致,而焊接接头焊缝区断口的疲劳裂纹起源于侧表面棱角处和焊缝表面,焊缝表面是主要疲劳源,裂纹主要沿厚度方向进行扩展,疲劳裂纹扩展区呈现出准解理断裂特征。     

5083铝合金焊缝开裂的原因分析及预防措施

通过力学性能试验及金相组织、断口形貌分析,对5083铝合金焊缝开裂的原因进行分析并制订出预防措施。试验结果表明:母材质量不稳定,造成部分母材及焊接接头熔合线部位在有腐蚀介质的环境下,出现腐蚀现象,产生腐蚀坑;熔合线处腐蚀坑在拉应力作用下发生裂纹,产生非过载的损伤型断口。提高母材质量后,将接头进行焊后去应力处理,未发生腐蚀现象,未发现接头裂纹。     

双台肩钻杆接头刺漏原因分析

双台肩钻杆接头具有大幅度提高抗扭强度、增大水眼的优势,对此类钻杆接头的失效进行分析,具有规范使用操作或改善接头结构性能的意义。某井在双台肩钻杆接头使用中发生两起接头刺漏失效事故,为查明刺漏失效原因,对其中1支刺漏接头进行分析,包括刺漏冲蚀形貌宏微观观察、化学成分分析、力学性能测试及受力情况模拟。分析结果认为:钻杆接头发生刺漏冲蚀原因主要是接头上扣扭矩不足导致接头主台肩面接触压力不足,螺纹疲劳强度下降,螺纹牙底因应力集中形成多源疲劳裂纹,最终高压泥浆从副台肩及刺穿的裂纹冲蚀出。建议钻具使用时按照推荐的上扣扭矩进行上扣,避免类似的情况再次发生。     

发动机38CrMoAlA离合器齿轮缺陷分析

发动机38CrMoAlA离合器齿轮在工厂试车后,磁粉检测发现靠近齿轮端面的杆部有3条磁痕缺陷。通过对齿轮上的磁痕缺陷进行外观检查、电镜观察、金相检查、化学成分分析和断口观察,并抽取了1件新品齿轮进行了故障模拟再现,确定了磁痕缺陷的性质及产生原因,并采取了有效措施。结果表明:磁痕显示的原因与该位置存在裂纹有关;由于离合器齿轮在机加磨削过程中存在较大的残余应力,在试车工作应力的诱发下,导致了一次性裂纹的产生。通过改进加工工艺和低温退火工艺可解决该故障问题,对于以后齿轮故障问题的解决和处理有一定的借鉴和指导作用。     

防喘压力信号管断裂分析

发动机防喘压力信号管多次于钎焊位置断裂。采用外观检查、断口宏微观形貌观察及金相分析,对其中一件典型管件进行了综合分析。结果表明：管件断裂于引接管长管弯管段球座根部位置,断裂起源于表面的钎料层,断口可见明显的疲劳条带特征,断裂性质为疲劳断裂。失效的主要原因是由于钎料层不均匀,韧性较差,且管件在装配过程中存在较大的变形,使钎料层沿枝晶开裂,形成原始裂纹。在防喘压力信号管工作过程中,在振动应力作用下发生疲劳扩展并最终导致管件断裂。通过严格控制钎焊过程并防止装配中管件发生较大的变形可以避免该类故障。     

2A12铝合金外套螺母裂纹分析

飞机氧气导管2A12铝合金外套螺母在服役过程中出现裂纹。通过外观观察、断口宏/微观观察、金相组织检测、化学成分分析等方法，对外套螺母裂纹的产生环节和开裂原因进行分析。结果表明:外套螺母裂纹为应力腐蚀所致，裂纹呈分叉状，断口具有泥纹花样的腐蚀产物；应力腐蚀裂纹主要应力来源为外套螺母在装配连接过程中产生的周向应力；应力腐蚀裂纹源头主要出现在外套螺母的螺纹前几扣和端面部位；端面变形磨损或螺纹配合磨损引起局部膜层损伤和抗腐蚀能力下降，是导致该处成为应力腐蚀裂纹源头的主要原因。     

重型卡车内高压成型排气管开裂分析

对市场上频繁失效的重型卡车排气管失效样品进行分析,并利用扫描电镜、能谱分析,金相分析、硬度测试等手段,检测结果表明排气管法兰端和排气管箍带处焊缝开裂均为异常振动引起的高周疲劳。裂纹从排气管箍带与支架的焊缝处起源并向箍带侧扩展,随后法兰焊缝处也萌生了微裂纹并且扩展至管壁基体。近焊缝区箍带硬度偏低和法兰侧管体近焊缝区晶粒粗大也是造成早期失效重要原因。通过对焊接工艺进行调整和对排气管进行降振处理进行改进,情况得以改善。     

Microstructure and fatigue properties of linear friction welded TC4 titanium alloy joints

The welded joints are often subjected to cyclic stresses and high-strain-rate deformation resulting in worrisome fatigue failure. Therefore, it is necessary to evaluate the fatigue resistance and cyclic deformation characteristics of these weldments. Ti–6Al–4V–0.3Fe–0.1C–0.05N–0.015H–0.2O (TC4) titanium alloy joints were produced via linear friction welding and a sound joint was obtained. It was observed that fine subgrains formed in the weld zone where the hardness became higher. The strain ratio had a strong effect on the cyclic deformation characteristics of the joint, with hysteresis loops being different at different strain ratios. However, the difference of fatigue life of the joint was small with varying strain ratios. The stress amplitude of linear friction welded TC4 joint showed essentially cyclic softening until failure at all strain ratios. Fatigue cracks initiated from the near-surface of base metal and propagated by the formation of fatigue striations together with secondary cracks.     

重型汽车发动机曲轴断裂分析

某重型汽车在正常行驶过程中,发动机曲轴突然发生断裂。对失效曲轴进行硬度测试、金相组织检查及断口宏微观观察等综合分析,结果表明：该曲轴断裂性质为弯曲-扭转疲劳断裂,其断口明显分为3个区域,即疲劳源区、扩展区和瞬断区;曲轴表面硬度比规定硬度值低,问时,材料表层和内部存在较多弥散分布的气孔及Al2O3、MnS等氧化物和硫化物夹杂,在弯矩和扭矩的共同作用下,疲劳裂纹从曲轴轴径油孔下方过渡圆角处等应力集中区域开始萌生,并沿与轴径约呈45°的方向扩展,最终导致曲轴断裂失效。     

T91/TP347HFG异种钢焊接接头裂纹原因分析

火电厂高温过热器用T91+TP347HFG异种钢焊接接头运行时,发生开裂泄露。分别从未开裂和开裂部分的焊接接头处取样,采用金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计等对焊接接头试样进行检测和对比研究,分析其开裂原因。结果表明:焊接和焊后热处理工艺不当导致T91侧热影响区位置在整个焊接接头区域脆性较大,并有淬硬倾向比较大的组织出现;同时由于焊接规范参数较大而导致焊接热影响区较宽,在一定应力下的作用导致裂纹从此处萌生和扩展,最终导致该异种钢焊接接头开裂失效。     

钛合金自冲铆接头微动磨损机理及疲劳性能

对钛合金同种TA1-TA1（TT）及异种TA1-Al5052（TA）,TA1-H62（TH）自冲铆接头进行疲劳试验,用扫描电子显微镜对断口及微动区进行观测研究其微动磨损机理,并研究下板强度对接头疲劳寿命和失效形式的影响.结果表明,断口裂纹萌生区即为微动磨损区.微动磨损导致微动区亚表面产生微裂纹并逐步扩展为宏观疲劳裂纹导致接头最终失效;微动磨屑在微动磨损过程中主要起减轻磨损作用.总体上TT接头具有最优疲劳性能,疲劳载荷较高时TA接头疲劳性能优异,疲劳载荷较低时TH接头疲劳性能优异.两板强度相当且疲劳载荷较高时失效形式主要为铆钉断裂,疲劳载荷较低时失效形式主要为下板断裂;而下板强度与上板强度相差较大时,疲劳失效形式为下板断裂.     

自制螺栓表面裂纹成因分析

某自制工艺螺栓在调质处理后发现大量裂纹,零件热处理前只经过简单车削加工。综合运用宏观观察、化学成分分析、金相组织检查、硬度测试等方法对裂纹产生原因进行分析。结果表明：螺栓表面裂纹为原材料缺陷,原材料存在严重的塑性夹杂和明显的带状组织缺陷,在应力作用下裂纹在此形核并扩展。通过对30C rMnS iA的脱碳模拟试验进一步表明,螺栓裂纹形成于材料轧制工艺过程。