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。     

35CrMo汽车凸轮轴的综合检测与断裂失效行为研究

采用金相显微镜、扫描电子显微镜、拉伸力学性能测试等方法,对某型号汽车断裂凸轮轴进行了显微组织、断口形貌和力学性能检测,讨论了汽车凸轮轴发生断裂的原因。结果表明,断裂汽车凸轮轴的化学成分、室温拉伸力学性能和冲击性能符合标准要求;断裂凸轮轴的基体组织为回火索氏体+铁素体;凸轮轴在最后一次失稳断裂前已经存在3 mm深的疲劳裂纹,较大的应力作用和疲劳裂纹形成的尖端应力集中,是凸轮轴发生快速失稳断裂的原因;凸轮轴的疲劳裂纹起始于螺纹根部,超出材料疲劳极限的较大应力作用和螺纹表面存在加工缺陷,是导致凸轮轴从螺纹根部发生疲劳开裂的原因。     

电站连接螺栓断裂原因分析

分析了一次较为典型的螺栓疲劳脆性断裂事故.作为螺栓应力集中处,螺纹根部R处是疲劳核心起源的最普遍位置,在此应力集中处,螺栓的微小制造缺陷或安装、运输过程中对其造成的损伤极易成为裂纹源,导致螺栓断裂.     

精冲凸模根部断裂的失效分析

利用扫描电镜对精冲凸模的断口进行微观分析,借助有限元软件对模具进行计算,得到凸模上的应力分布情况。结果表明:凸模根部为脆性疲劳断裂,螺纹孔处的应力集中导致该螺钉固定式凸模发生断裂。     

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。     

直升机尾桨连杆组件失效分析

直升机在飞行降落时尾桨操纵连杆发生断裂,对断裂的尾桨连杆组件损伤及磨损情况进行外观检查,宏微观观察分析连杆断口,并对连杆的材料成分、金相组织和硬度进行检查。结果表明：连杆的断裂性质为疲劳断裂,疲劳起源于螺纹根部,疲劳区占断口总面积80%以上;连杆端部的球轴承产生了异常的磨损。分析认为：由于连杆端的球轴承产生了异常的磨损,导致其对连杆的限位功能不良,连杆发生轻微偏转使连杆上形成了附加的弯曲应力。该应力与连杆上的工作应力叠加,造成连杆发生了疲劳断裂。此外,对连杆硬度的检测表明连杆的硬度仅为HRC 22.7,说明其强度较低,疲劳抗力较差,也是连杆容易发生疲劳断裂的原因。     

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。     

受电弓拉杆断裂失效分析

采用微观扫描及金相检验等方法对受电弓拉杆断裂的原因进行了分析。结果表明,受电弓拉杆断裂是由于承受着拉应力和焊接残余应力,导致拉杆过早的产生疲劳和应力腐蚀断裂。     

锻造液压机高强度特殊螺纹拉杆有限元仿真分析

目前锻造液压机的拉杆较多采用45°锯齿型螺纹。随着设备大型化、高强度的要求,仅通过不断加大拉杆螺纹直径解决问题十分有限,因此本文提出一种新型高强度特殊螺纹型式拉杆,推导出该特殊螺纹牙型参数的具体计算公式。基于三维有限元软件I-DEAS建立真实工况的力学模型,运用接触分析方法,并结合设计实例比较了两种螺纹型式拉杆的受力状况及应力云图。工程应用实践证明该设计降低拉杆螺纹应力45%,消除了高应力集中现象。     

钻杆螺纹无损检测方法综述

钻杆螺纹根部疲劳裂纹是钻杆钻井服役中产生的常见缺陷类型，是钻杆发生断裂的一个重要原因。分析了钻杆螺纹失效的特点，介绍了国内外现有的几种钻杆螺纹的无损检测方法，对这些方法的原理、实现方法及优缺点进行了说明与分析，最后对钻杆螺纹的检测方法进行了总结。     

高强度螺栓断裂分析

10件35CrMo钢高强度螺栓在使用过程中全部断裂。对断裂的螺栓进行了宏观检验和化学成分分析,检测了表面和截面硬度及微观组织。结果表明:螺栓的化学成分和硬度均符合要求,但螺纹根部存在滚压加工时产生的折叠,且螺纹表面有因热处理不良造成的16~20μm厚的脱碳层,正是这些缺陷导致螺栓疲劳断裂。     

汽车前桥台架疲劳试验早期断裂分析

某公司试制生产的42CrMo汽车前桥，在台架疲劳试验中，其中一支发生早期断裂。为分析断裂产生原因，寻找预防措施，采用宏观、扫描电镜、金相显微镜和光谱等分析方法对断裂样品进行检验、分析，发现断裂源部位存在粗糙磨痕，结果表明，断裂起源于磨痕根部随后扩展所致。磨痕位置、质量系非正常情况，导致的早期断裂为偶发事件。     

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。     

JB46-400大型双点压力机中曲轴断裂失效分析

通过断口形貌分析、成分分析、金相分析、断口硬度分析、应力分析等方法对曲轴断裂失效原因进行分析.结果表明,曲轴中频感应淬火后未能及时回火,表面残余应力较大,在工况条件下表面产生微裂纹;同时曲轴轴肩根部产生应力集中,诱发裂纹进一步扩展,导致曲轴最终疲劳断裂.另外调质处理效果较差、曲轴芯部铁素体含量较多、整体强度不足也是造成曲轴疲劳断裂失效的原因之一.     

TiAl基合金弯曲疲劳的断裂机制

通过对弯曲疲劳断裂宏观试验结果以及相应的卸载表面观察和断口观察分析研究,发现在疲劳加载的过程中,首先在缺口根部产生裂纹,裂纹在应力循环的作用下不断扩展,直至疲劳裂纹的长度达到与疲劳外加力所匹配的临界裂纹长度时,突然发生整体解理断裂.在一定应力下的疲劳弯曲加载试验中,随着循环次数的增加,产生的裂纹变长,即产生的损伤严重,疲劳区域变宽,其断裂机制是疲劳区各裂纹单向扩展,解理区起裂源分散扩展直至断裂.对于循环次数较小的材料,其断裂机制是具有发散扩展路径的起裂源直接产生于缺口根部,然后分散扩展直至断裂,在其扩展的路径上并不因疲劳区与解理区而有任何的不同.     

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。     

润加氢压缩机排气阀螺栓失效分析

采用断口分析、金相检测、硬度测定和光谱分析等方法,分析了润加氢压缩机排气阀螺栓断裂失效的原因.结果表明:断面有明显疲劳辉纹,螺栓为疲劳断裂,且疲劳裂纹源于螺纹根部的制造或安装缺陷以及硫化物腐蚀坑;不合理的热处理造成了材料硬度从表面到心部逐渐增大,这也是导致螺栓断裂失效的重要原因;针对以上失效原因,提出了相应的改进措施.     

耐热双头螺柱断裂分析

耐热双头螺柱在柴油机台架进行耐久试验时发生断裂。通过对断裂螺柱进行宏观检查、断口扫描、金相检测、化学成分分析、硬度检测，并进行模拟装配试验，确定螺柱断裂性质。结果表明:螺柱的断裂性质为高周低应力疲劳断裂；螺柱本身在运行过程中受力较小，但螺纹牙底存在的折叠缺陷加剧了牙底的应力集中，成为疲劳裂纹的起源，并在交变载荷作用下不断扩展，导致最终失稳断裂。     

螺纹退火零件断裂失效分析及控制方法

本文通过对螺纹退火零件的断裂失效分析,探究了螺纹退火零件产生断裂的原因,从而较好地控制和预防零件螺纹退火部位的断裂,对类似局部退火零件的失效预防具有一定的指导作用。     

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。