往复压缩机2C13活塞杆失效分析

通过对宏观断口、微观断口的观察,并采用电子显微镜、扫描电镜、能谱仪等仪器对显微组织及力学性能进行分析,并对往复压缩机活塞杆断裂的原因进行分析。结果表明活塞杆的断裂属于早期疲劳断裂,为脆性断口,其裂纹源位于台肩根部的次表皮。由于原材料在锻造时局部形成了粗大晶粒的原始组织,并伴有混晶和微裂纹,而且台肩R处加工时应力集中和加工精度不高,促进了活塞杆断裂的发生。     

挖掘机活塞杆断裂失效分析

某厂挖掘机活塞杆发生断裂事故,通过宏观微观断口分析、化学成分分析、金相显微组织分析等手段,对断裂的活塞杆进行了失效分析。结果表明:热处理工艺不当及过渡圆角处加工刀痕较粗糙导致该活塞杆过早发生多源疲劳断裂。     

加氢压缩机活塞杆断裂失效分析

通过宏观微观断口分析、化学成分分析、金相显微组织分析等手段,对断裂的活塞杆进行了失效分析.结果表明,活塞杆断裂属于疲劳断裂,活塞杆组织中存在的脆性夹杂物和渗氢所形成的甲烷气孔等缺陷,降低了活塞杆的疲劳强度,促进了活塞杆的疲劳断裂过程.     

活塞杆疲劳裂纹声发射监测的实验研究

介绍声发射技术用于活塞杆疲劳裂纹的监测研究,分析声发射信号与活塞杆疲劳裂纹扩展过程的关系。通过实验结果表明,采用声发射技术可以对活塞杆疲劳裂纹进行监测,证明声发射技术在活塞杆监测上的可行性。     

电站凝汽器钛管断裂原因分析

电站在进行汽轮机试验时一根凝汽器钛管发生断裂。通过采取表面宏观检查、断口分析、材质检查等方法,对钛管断裂原因进行分析,并提出改进方案。结果表明:钛管的断裂性质为高周疲劳断裂,疲劳源位于钛管的焊缝位置;钛管断裂与蒸汽冲刷导致钛管振幅过大有关,从而在疲劳性能相对较差的焊缝处萌生裂纹源。通过增加防冲板的方式,可以有效避免类似故障。     

火电厂汽轮机组叶片断裂分析与研究

某火电厂汽轮机组在运行过程中,叶片发生断裂。为了分析叶片断裂原因,对断裂叶片进行宏观检查与分析、化学成分分析、硬度测试试验和金相显微组织观察与分析。结果表明:由于叶根内弧面存在表面损伤,加剧叶片振动,且叶根凹形槽下台阶是应力集中区,疲劳裂纹源在该处产生并逐渐扩展,导致叶片疲劳断裂;断口疲劳源区和疲劳裂纹扩展区所占面积大约为整个断口面积的三分之二,表明叶片断裂属于高周疲劳断裂。     

一种新型粉末高温合金的低周疲劳行为与寿命预测模型分析

对一种新型第3代粉末高温合金A3在700℃、应变范围0.6%～1.4%试验条件下的低周疲劳性能进行了研究,分析了材料的循环滞后回线、Massing特性、循环应力应变响应、应变-寿命关系等特性。采用Manson-Coffin模型、拉伸滞回能模型、三参数能量模型对疲劳寿命数据进行拟合预测,结果表明Manson-Coffin模型的寿命预测精度最高,在3倍分散带以内。用扫描电子显微镜对疲劳源区观察,结果表明:低应变时疲劳源数量上呈现单源,高应变时呈多源特征;随应变量增大,疲劳源位置趋向于试样表面,裂纹扩展区面积减小,瞬断区面积增大。疲劳断口典型的3个区域观察结果表明:疲劳源四周存在较多河流状线,其为裂纹扩展方向,裂纹扩展区存在较多二次裂纹,瞬断区出现韧窝与解理断裂特征。A3合金的断裂模式主要为穿晶断裂。     

单晶高温合金断裂特征

对单晶高温合金高温拉伸、低周疲劳、高周疲劳和持久断裂特征进行试验研究。结果表明：单晶高温合金高温拉伸断口具有类解理断裂与韧窝断裂的混合特征,断裂机制为中心微孔聚集型断裂。低周疲劳断裂在高应变幅下为多疲劳源,裂纹扩展初期断口与主应力方向垂直,随后疲劳裂纹沿特定晶体学平面扩展;在低应变幅下为单疲劳源,疲劳裂纹沿特定晶体学平面扩展。高周疲劳断裂为单疲劳源,在大应力下断口由多个相交的特定晶体学平面组成,应力较小时,断口由一个大的晶体学平面和瞬断区组成。疲劳裂纹在晶体学平面上扩展形成的疲劳条带间距很宽。高温持久断裂机制为微孔聚集型断裂,显微缩孔成为持久断裂的主要裂纹源。表面再结晶对高温持久断裂机制影响较小,但会使持久性能降低。     

不锈钢EGR冷却器钎焊结构断裂分析

通过对钎焊失效件进行断裂裂纹的宏观分析及断口分析,确定了断裂发生的位置,并分析了断裂形式及疲劳裂纹萌生和扩展过程的特点.在对失效件裂纹的宏观观察中发现,断裂多发生在钎焊圆角根部,裂纹沿钎焊圆角根部萌生和扩展.对钎焊圆角表面微观形貌进行观察后发现,在钎焊圆角根部存在着连续分布的钎料瘤,容易引起局部应力集中,促进疲劳裂纹的萌生.在对失效件断口进行的分析中找到了疲劳断裂的典型特征--疲劳辉纹,有力地证明了失效模式为疲劳断裂.     

800kW风力发电机变速箱输出轴断裂失效分析

800 kW风力发电机变速箱输出轴服役6天后发生断裂,通过对断轴进行材质分析、断口分析、金相分析、力学性能试验,以及材料组织模拟与性能检测等研究,分析其断裂失效的原因.结果表明,输出轴的断裂属于早期扭转多源疲劳断裂.断裂源为输出轴R角位置上分布着由于表面处理工艺不当而产生的大小不一的凹坑;输出轴表层存在的过热组织和不均匀硬化层,导致输出轴在高速运行过程中加速疲劳裂纹的萌生和扩展;心部组织较严重的偏析现象对输出轴的疲劳断裂起了促进作用.     

离心泵叶轮断裂失效分析

通过断口宏观形貌分析、金相分析和扫描电镜观察等方法对离心泵叶轮的断裂进行了分析。结果表明,叶轮的断裂属于多源疲劳断裂,在其断口上可观察若干疲劳源。叶轮由于安装不当在工作过程中与泵盖摩擦,其表面可观察到明显的摩擦痕迹。疲劳裂纹从多个疲劳源处发展并彼此相连,最终导致叶轮发生断裂。     

稀土相与表面处理对Ti-60钛合金疲劳源的影响

对Ti-60高温钛合金的疲劳断口进行了扫描电镜（SEM）、二次电子像（SEI）背散射电子像（BEI）分析,根据疲劳裂纹源所在位置的不同研究了Ti-60高温钛合金的疲劳裂纹源位置。结果表明,疲劳裂纹源在表面未强化试样表面稀土相处萌生,而对表面强化试样而言,疲劳裂纹源在表面强化层下稀土相处或滑放区萌生。用疲劳裂纹萌生的微细观过程理论对疲劳裂纹萌生的条件及疲劳强度的影响进行了分析。     

深窄间隙焊接接头疲劳性能试验研究

通过高周疲劳试验,测定了大厚壁NiCrMoV钢深窄间隙埋弧焊焊接接头的S-N特征曲线.疲劳试验发现,疲劳试样断裂位置多发生在焊缝处,并对疲劳断口进行了SEM分析.发现疲劳裂纹源出现在材料内部,焊缝的裂纹源多萌生于焊接缺陷处,非金属夹杂是造成母材疲劳裂纹形核的原因.试验得出了该焊接接头的条件疲劳强度(N=5×107)为405 MPa,从而为结构设计工作人员提供了技术依据;严格控制焊接缺陷可改善整个接头的疲劳性能.     

电动汽车下摆臂疲劳断裂分析

电动汽车下摆臂使用一段时间便发生疲劳断裂,断裂源位于焊缝根部。为了弄清断裂原因,运用宏观观察、扫描电镜及能谱仪、光学显微镜等方法进行分析,结果表明:断裂源附近的焊缝根部存在未熔合缺陷;未熔合受力时在端部产生应力集中,导致裂纹萌生,在循环工作应力作用下裂纹不断扩展,直至贯穿整个截面而断裂失效。热影响区的马氏体组织进一步加速了疲劳扩展过程。可以通过合理布局加强筋位置,在保证强度的前提下,适当缩短加强筋长度,以及加强焊接工艺管理等措施加以解决。     

叶轮转轴断裂分析

叶轮转轴在工作中断裂,通过对故障转轴及其断口进行宏微观检查、砂轮越程槽圆角半径测量、金相组织观察、化学成分分析、力学性能测试等,对断裂原因进行分析,并对转轴相关零组件进行完整性分析。结果表明:转轴断口性质为疲劳断裂,裂纹源在砂轮越程槽底部;叶轮偏载是导致转轴发生疲劳断裂的主要原因;转轴的强度和硬度偏高,对裂纹萌生和扩展有较大的促进作用;建议转轴调质前粗车台阶或调整热处理制度,改善裂纹源处组织,提高转轴疲劳寿命。     

挖掘机油缸活塞矫直断裂原因分析

某机械厂使用100 mm规格的45钢圆棒加工一种挖掘机油缸活塞,在加工过程中发生矫直断裂。对45钢圆棒和断裂样品进行了化学成分、低倍酸洗、断口、金相组织等项目分析。结果表明:用于加工活塞杆的45钢圆棒力学性能、化学成分符合标准要求,钢中夹杂物含量少,组织是正常的铁素体+珠光体。活塞杆矫直断裂为脆性断裂,断裂源位于工件表面,断口微观形貌为冰糖状脆性断口。断裂件经酸洗后发现纵向表面存在较多沿周向分布的裂纹及较深、较粗的车加工刀痕,金相分析结果表明裂纹为中频淬火过程中形成的沿晶裂纹,裂纹区域存在回火马氏体硬脆相组织。活塞杆发生矫直断裂的原因是工件矫直前已存在中频淬火形成的淬火沿晶裂纹,在矫直应力的作用下,裂纹沿基体扩展直至发生断裂。通过改进中频淬火和回火工艺,提高工件表面加工光洁度可消除表面淬火裂纹,后续产品未再发生矫直断裂。     

机车轴箱弹簧的断裂失效分析

通过宏观断口分析、疲劳裂纹源处显微组织、基体组织、表面硬度检测以及常温及低温冲击试验,对断裂的轴箱弹簧进行分析。结果表明,弹簧表面脱碳,在工作应力过大时形成疲劳裂纹源,是造成该弹簧断裂的主要原因。提出了改进意见。     

鼓风机转子叶片断口形貌分析

鼓风机转子叶片在运行过程中发生失效断裂,本文对其中一个有裂纹叶片进行断口形貌分析。结果表明,该叶片断裂裂纹属于疲劳裂纹,裂纹源为叶片表面较深的机加工刀痕处;形成的裂纹在高周应力的作用下不断扩展,最终导致叶片疲劳断裂。     

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。     

轴流压缩机叶片失效断裂分析

轴流压缩机在运行过程中叶片发生失效断裂,通过断口显微观察、能谱分析和力学性能测试对叶片断裂原因进行了研究。结果表明:叶片断裂面中存在着一个组织疏松的孔洞缺陷,该孔洞成为裂纹源,裂纹源在交变应力的作用下萌生裂纹并不断扩展,最终导致叶片出现疲劳失效断裂。