立轴混流式水轮机尾水管进人门连接螺栓断裂失效分析

某大型水电站水轮机在运行过程中发生尾水管进人门连接螺栓断裂。通过宏观和微观形貌分析、化学成分分析、金相检验、力学性能试验等方法对螺栓断裂的原因进行了分析。结果表明:由于螺栓的热处理工艺不当,其表层形成严重的全脱碳层,降低了螺栓的抗疲劳性能;螺栓基体中块状铁素体较多,降低了强度裕量和韧性裕量。在尾水管过流产生的循环冲击载荷作用下,沿全脱碳层的微裂纹形成了疲劳开裂,并扩展至断裂。