烟气轮机叶片断裂原因分析

采用化学成分分析、硬度测试、断口形貌观察以及金相检验对某炼油厂烟气轮机叶片断裂原因进行了分析。结果表明:叶片断裂性质为早期疲劳断裂,失效原因是锻造工艺不当;断裂起源于叶片排气边晶界处;叶片材料晶粒粗大并有大量的混晶存在以及沿晶界析出的链状连续碳化物,降低了叶片材料的强度和韧性,促进了裂纹萌生与扩展,导致叶片在交变应力的作用下疲劳断裂。     

针对叶片阻尼台断裂故障的试验方法

某型航空发动机风扇叶片在外场使用时发生断裂故障,断口分析后判断为疲劳断裂,裂纹起始于叶盆侧阻尼台与叶身转接处,原因为电击伤.针对这一叶片阻尼台断裂故障,为了验证电击伤对叶片疲劳强度的影响,需要在振动环境下对正常叶片和烧伤叶片进行疲劳强度对比试验.介绍了试验方案、过程,并进行了试验数据分析.     

基于Deform-3D的叶片转接R的研究分析

针对汽轮机叶片倒圆处曲面造型困难,叶身与叶根连接处转接R的设计难度大、几何精度要求高等问题,以叶片锻件为研究对象,通过滚动球模型进行叶片过渡圆角的设计,并构建基于Deform的叶片模锻有限元模型。应用数值模拟技术对叶片过渡圆角进行叶片锻造成型过程分析,得到叶片转接R处应力应变的模拟结果,比较不同叶片转接R条件下最大成型应力、锻造载荷、侧向力的变化,及模具受到的影响,对叶片转接R的大小和锻模的设计具有参考价值。     

某车型底盘紧固螺柱零件断裂失效分析

汽车底盘系统联接方式的失效分析可以为车身底盘开发及其联接方式提供优化建议。用扫描电镜对断裂失效螺柱零件的形貌进行观察,形貌分析结果表明,螺柱的初始表面覆盖了氧化物,断口边缘的螺纹处存在损伤和二次裂纹;断口锈迹清洗后的形貌和能谱观察可见,在断口宏观形貌中存在贝纹线。通过扫描电镜放大形貌进一步发现,在裂纹源处存在二次裂纹和氧化物,在裂纹扩展区发现了疲劳辉纹的痕迹。综上,底盘紧固件螺纹的断裂失效原因是疲劳断裂。对螺柱的成分、金相和硬度检测进行分析可知,螺柱件的w(C)=0.385%,金相组织为回火索氏体,洛氏硬度为42HRC,符合螺柱材料使用标准要求。     

高温烟机转子叶片断裂失效原因分析

对某石化企业催化装置烟气轮机断裂叶片进行化学成分分析硬度检验金相分析及断口宏微观形貌观察,找出了叶片断裂失效的原因。结果表明,由于叶片制造存在原始缺陷,加之叶片长时间在高温下运行,承受热交变载荷及催化剂粉尘冲刷,导致微观裂纹扩展,引起脆性断裂。     

常用压力容器钢断裂行为研究

利用三点弯曲试验，测试了16MnR、20R和Q235B三种常用压力容器钢的断裂行为和断裂韧度，并用扫描电镜观察了试样的断口形貌。结果表明：三种材料常温下均呈现韧性断裂，所有试样断口均存在裂纹分层现象，其中以16MnR裂纹扩展区分层现象最不明显，而Q235B裂纹扩展区分层现象最明显；当裂纹扩展方向与分层方向不一致时，分层现象的存在阻止了裂纹的扩展，从而提高材料的强度与韧度。     

汽轮机末级叶片断裂原因分析

对某汽轮机的叶片断口进行了描扫电镜形貌观察和元素能谱分析,结果表明该叶片是疲劳腐蚀失效。叶片是由于疲劳腐蚀产生微裂纹,在交变应力和氯离子作用下加速裂纹扩展,造成最终断裂,引起腐蚀的原因主要是蒸汽中存有氯、氧等介质。     

压缩机供液泵叶片失效分析

采用化学成分分析、力学性能测试、断口扫描电镜观察和金相观察等失效分析手段,对压缩机供液泵的叶片断裂原因进行分析,并对未断裂叶片根部进行表面着色探伤和金相组织观察。结果表明:叶片断裂原因是因为根部存在应力腐蚀裂纹,这些裂纹成为疲劳断裂的起源位置。     

汽轮机低压转子2Cr13不锈钢叶片断裂分析

通过断口宏观形态分析、扫描电镜(SEM)微观观察、能谱(EDS)分析和显微组织分析以及常规力学性能测试,对电站汽轮机低压转子2Cr13不锈钢叶片断裂失效模式和失效原因进行了全面的分析,并对开裂机制进行了深入探讨.结果表明:该汽轮机低压转子2Cr13不锈钢叶片的失效模式为腐蚀疲劳破坏,叶片材质较差的内部因素和腐蚀疲劳的工况条件共同作用造成了叶片的断裂失效.     

高压输电导线微动疲劳断裂断口分析

在自制的微动疲劳试验设备上,对LGJ150/25型钢芯铝绞线,选取两组不同弯曲振幅进行微动疲劳断裂试验.对导线断口形貌进行对比及区域分析,试验结果表明,导线的断口表现为明显的疲劳断口特征,断口均可以划分为微动磨损裂纹源区、疲劳裂纹扩展区以及瞬时断裂区三区域.对三个区域进行仔细分析,认为导线的微动疲劳断裂是由于导线表面的微动磨损起裂、疲劳裂纹扩展及最后的瞬时过载引起的.     

高炉煤气能量回收透平转子二级叶片失效分析

对某公司断裂失效的高炉煤气能量回收透平转子二级叶片的宏观形貌、化学成分、硬度、断口、显微组织进行了观察和分析,以找出其失效的原因。结果表明:叶片断裂属于疲劳断裂,疲劳裂纹起始于叶片进气边;叶片断裂的原因为所用材料与常规设计材料不同,且采取的热处理工艺不当;叶片表面由颗粒冲蚀产生的大量凹坑促进了疲劳裂纹的萌生,是疲劳裂纹形成的外因。     

高压涡轮盘榫齿裂纹分析

对某发动机涡轮盘的榫齿裂纹断口、材质和受力进行综合分析，结果表明，榫齿裂纹为起始应力较大的疲劳裂纹，盘片材料热膨胀不协调以及存在叶片共振是导致涡轮盘榫齿裂纹的主要原因。另外，GH2036材料在高温燃气环境易发生沿晶腐蚀，是导致涡轮盘提前失效的诱发因素。     

一种服役过的涡轮盘槽底裂纹损伤容限定寿研究

在对槽底裂纹研究的基础上，计算并分析了涡轮盘在热应力、离心应力和残余应力共同作用下Ｊ积分随裂纹长度和转速的变化规律。根据材料的高温断裂韧度和裂纹扩展速率数据，求得临界裂纹长度和疲劳裂纹扩展寿命。最后确定了检查周期一定条件下的允许工程裂纹长度。     

主汽门操纵座弹簧的断裂失效分析

对某电厂汽轮机主汽门操纵座弹簧的断裂失效进行了分析.结果表明:弹簧材料化学成分及组织都符合国家标准;导致其早期疲劳断裂的主要原因是弹簧表面的腐蚀坑;腐蚀坑是在弹簧使用前的放置过程中形成的;改善弹簧放置环境和缩短放置时间可以避免腐蚀坑的产生.     

离心压缩机2级叶轮断裂失效分析

采用宏观、微观及SEM等分析方法,对离心压缩机2级叶轮断裂失效原因进行分析。结果表明,离心压缩机叶轮断裂原因是由于断裂源处表面脱碳,存在大量铁素体,使叶轮在该处硬度、强度及耐疲劳性能明显下降,难以承受压缩机工作状态对其产生的应力作用,形成疲劳方式开裂。     

环形电镀金刚石线锯断裂失效分析

研究了环形电镀金刚石线锯锯切石材时的断裂失效形式。通过对锯丝断口的分析,认为环形电镀金刚石锯丝的断裂形式主要表现为锯丝的疲劳断裂和因进给压力过大引起的锯丝拉断。通过理论分析,获得了锯切进给压力的理论公式。公式表明:适当提高导轮直径有利于降低锯丝应力,而降低锯丝速度对降低锯丝应力贡献较小。     

Dynamic test and fatigue life evaluation of compressor blades

High-cycle fatigue (HCF) has been identified as one of the primary causes of gas turbine engine failure. To verify the reliability of the high cycle fatigue fracture of the 5 MW gas turbine engine blade being developed by Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd., dynamic tests were conducted using real size compressor rigs according to previous studies. The dynamic safety margin of the 5MW gas turbine engine blade was calculated on the basis of the ratio between the dynamic stress and endurance limit stress respectively determined through the compressor rig and fatigue tests. The HCF characteristics and the fatigue life stability of the DGT-5 compressor blades were verified through these processes. A fatigue life design procedure for the gas turbine compressor blade was established on the basis of the design, analysis, and test processes implemented in a previous study. In sum, the 5 MW class gas turbine compressor blades were found to be well designed in terms of resonance stability and fatigue life.     

港口桥吊用钢丝绳断丝原因分析

港口桥吊用钢丝绳在使用中发生多处断丝现象,通过化学成分分析、力学性能测试、断口分析、金相检验和显微硬度测试等方法对断丝原因进行了分析。结果表明:钢丝绳断丝的性质为疲劳断裂,断裂源位于钢丝表面的损伤或磨损处;断丝表面存在的较多磨损、挤压剥落等缺陷以及断丝显微组织中存在一定数量的铁素体共同导致了钢丝绳中钢丝的早期疲劳断裂。     

带导叶的直叶片竖轴潮流水轮机的水动力性能研究

为了提高直叶片竖轴潮流水轮机的水动力性能,利用势能工作的水轮机的导流叶柵的原理,在潮流水轮机流场周围加装导流叶柵,通过叶柵的导流作用改变经过潮流水轮机流场的水流方向、大小等,从而影响潮流水轮机的水动力性能。根据这一原理,利用Fluent流体力学计算软件数值模拟了导叶对水轮机的水动力性能影响。结果表明,导叶安装角、栅距、导叶距水轮机轨迹圆的距离等方面在低速比情况下会提高潮流水轮机的能量利用率。