空压机曲轴断裂失效分析

某空压机曲轴在运行约5 000h后发生断裂失效,通过宏观检验、断口分析、金相检验以及硬度测试等方法,对空压机曲轴断裂原因进行了分析。结果表明:由于曲轴中存在严重的疏松缺陷,在运行过程中于曲轴轴颈和轴拐R过渡表面疏松处萌生裂纹,在交变应力作用下,裂纹以疲劳方式扩展直至曲轴断裂失效。     

某空压机曲轴断裂失效分析

某空压机曲轴在车辆行驶过程中于轴颈圆角处发生断裂。通过宏观分析、扫描电镜分析、金相分析、圆角表面粗糙度测试以及硬度测试等方法对空压机曲轴的断裂原因进行了分析。结果表明:曲轴断裂为低应力下的高周疲劳断裂;裂纹起源于轴颈与轴肩圆角过渡处的加工刀痕,经疲劳扩展后发生断裂;曲轴断裂的根本原因是圆角处加工刀痕粗大,表面粗糙度不满足加工标准要求,应力集中严重,以及曲轴基体硬度偏低。最后针对曲轴断裂失效原因,提出了相应的改进建议。     

汽车发动机曲轴断裂失效分析

某厂生产的发动机曲轴在用户使用过程中,3个月内共发生了4起曲轴断裂失效事故,采用化学成分分析、金相检验、硬度测试以及断口的宏、微观形貌分析等方法对断裂曲轴进行了分析。结果表明：曲轴断裂为高周低应力弯曲疲劳断裂,导致其断裂的主要原因是在曲轴第一曲拐过渡圆角R附近的曲柄表面聚集分布着机加工刀痕,形成了应力集中;在用户行驶过程中因车况、路面等复杂因素形成的过载或冲击载荷等作用下,在第一曲拐轴颈尺附近曲柄表面应力集中的机加工刀痕处萌生疲劳裂纹,并逐步扩展直至断裂失效。     

飞机操纵系统链条销轴断裂分析

某型飞机操纵系统链条销轴在使用中断裂。采用化学成分分析、外观检查、断口分析和表面质量检验等方法对断裂销轴进行了分析,又对有裂纹的销轴与断裂销轴进行了对比分析。结果表明：销轴表面存在原始缺陷,加上链条链板在长期使用中的磨损使得链板间隙增大,导致销轴承受剪切力的同时又承受弯曲载荷,最终导致销轴发生疲劳断裂。     

发动机曲轴早期疲劳开裂失效分析

针对某型号发动机曲轴疲劳试验未达到规定载荷累计循环次数,早期疲劳开裂的问题,采用化学成分分析、力学性能测试、断口分析、金相检验和表面氮化层检验等方法对其进行了失效分析。结果表明:该曲轴为疲劳开裂,曲轴过渡圆角处的高应力区存在大尺寸硬质非金属夹杂物是导致曲轴过早疲劳开裂的主要原因;另曲轴过渡圆角处加工质量差,使得该处应力集中加剧,也是致使该曲轴过早疲劳开裂的重要因素。     

柴油机曲轴断裂分析

某6缸发动机曲轴在运行20000km后,从第七主轴颈与第六连杆颈之间的截面处断裂.对断裂曲轴进行了断口观察、化学成分分析、金相组织和力学性能检验.结果表明,曲轴属弯曲疲劳断裂,疲劳裂纹的主源位于第七主轴颈圆角过渡处.通过对相关件作进一步的调查分析,找出了曲轴断裂失效的原因,并提出了改进措施,取得了效果.     

某油田用油管断裂失效分析

某油田直井气井在正常产气56d(天)后发生油管本体断裂失效。通过宏观检验、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、扫描电镜及能谱分析,对该油管的失效原因进行了综合分析。结果表明:该油管的断裂性质属于腐蚀疲劳断裂;外表面脱碳降低了油管的耐腐蚀能力,在服役过程中管材外表面接触水及空气的位置发生氧腐蚀,形成腐蚀坑,腐蚀坑底部产生应力集中成为疲劳裂纹源;在外力作用下疲劳裂纹不断扩展,最终导致了油管的断裂失效。     

汽车曲轴断裂原因

某汽车曲轴在进行耐久测试时发生断裂。采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜分析和金相检验等方法，对该曲轴的断裂原因进行了研究。结果表明：该曲轴的断裂性质为疲劳断裂，裂纹起源于过渡R处的表面，R处尺寸偏小以及车刀加工纹路较深，增大了R处的应力集中，在运行时，R处萌生裂纹，在交变载荷的作用下，裂纹发生疲劳扩展，最终导致曲轴断裂。     

轮胎螺栓断裂失效分析

某汽车轮胎螺栓在使用过程中发生断裂。采用宏、微观检验和化学成分分析等方法对失效件进行了检测。结果表明，其断裂形式为弯曲疲劳断裂。疲劳裂纹的形成是由于螺纹牙底存在脱碳和折叠裂纹等缺陷，这些缺陷的存在使该材料产生了较大的应力集中，从而导致螺栓开裂失效。     

某热电厂低压转子次末级叶片断裂原因分析

某热电厂低压转子次末级叶片在使用过程中发生断裂。运用宏观检查、化学成分分析、能谱分析、扫描电镜分析、金相检验和力学性能试验等方法对叶片断裂原因进行了分析。结果表明:由于叶片进汽侧表面电火花强化层存在较多缺陷,受恶劣运行工况的影响在应力集中的进汽侧圆角处萌生裂纹;叶片基体材料冲击韧度偏低,缺口敏感性和脆化倾向高,促进了裂纹从强化层到基体的扩展;裂纹在机组运行过程中受汽水冲蚀和其他应力作用加速扩展,最终导致叶片发生疲劳断裂。     

电梯驱动轴断裂原因分析

某电梯公司生产的材料为Q345A钢的电梯驱动轴在短期内发生断裂失效,采用化学成分分析、金相检验、硬度测试、扫描电子显微镜分析等方法对驱动轴断裂原因进行了分析。结果表明:该驱动轴断裂属性为多源旋转弯曲疲劳断裂;断裂源位于驱动轮盘和驱动轴过渡的环焊缝热影响区的应力集中处,加之驱动轴表面加工刀痕明显,且存在硬而脆的马氏体非正常组织,进一步加剧了该处的应力集中,在扭转力作用下萌生多源裂纹,裂纹不断扩展最终导致断裂。     

3Cr2W8V合金钢轴承套圈用热挤压芯棒断裂失效分析

某3Cr2W8V合金钢轴承套圈用热挤压芯棒发生断裂失效,通过断口宏观分析、化学成分分析、硬度测试、金相检验等方法,分析了其断裂失效的原因。结果表明:该芯棒的结构设计不合理且机加工表面质量不良,在拉-压交变应力和扭转应力复合作用下产生应力集中,于应力集中的过渡圆角部位的夹杂物相处开裂形成疲劳裂纹源,发生早期疲劳断裂。     

采煤机摇臂惰轮断裂失效分析

利用宏观检验、磁粉探伤、化学成分分析、金相以及硬度检验等方法对某采煤机摇臂惰轮的疲劳断裂进行了失效分析,确定了疲劳源微裂纹产生的原因。结果表明:惰轮在加工完成后的返修过程中挡圈槽处产生了切削微裂纹,微裂纹在摇臂惰轮工作时的交变载荷作用下不断扩展,最终导致惰轮疲劳断裂。     

铁路轴箱弹簧断裂原因分析

某铁路轴箱弹簧在服役过程中发生断裂。采用化学成分分析、非金属夹杂物检验、硬度测试、显微组织及表面脱碳层检验、断口分析等方法,对弹簧断裂的原因进行了分析。结果表明:在服役过程中,弹簧表面存在的不连续凹痕处产生应力集中并形成裂纹源,疲劳裂纹不断扩展,导致弹簧最终发生疲劳断裂。     

带式输送机滚筒轴断裂失效分析

某快递物流公司的带式输送机用滚筒轴在运转时经常发生断裂,严重影响物流线的正常运行。通过宏观分析、金相检验、扫描电镜断口分析、化学成分分析以及受力分析等方法,对滚筒轴断裂原因进行了分析。结果表明:由于滚筒轴未进行调质处理,降低了材料的强度和疲劳性能;轴表面在加工时留下粗糙刀痕,成为疲劳裂纹源;滚筒轴轴径变化处的过渡圆角半径偏小,造成该处应力集中严重;滚筒轴在工作中处于不停的运转中,极易在轴肩角应力比较集中的位置发生疲劳断裂。最后提出了相应的改进措施。     

35CrMo钢高强螺栓断裂失效分析

某风电厂铁塔用紧固高强螺栓在使用一个月后于螺纹处出现多根断裂现象。通过宏观检验、化学成分分析、力学性能试验、金相检验、断口分析等方法对螺栓断裂原因进行了分析。结果表明:失效高强螺栓螺纹处表面全脱碳层深度超标,且脱碳层深度极不均匀,在全脱碳层最大深度处容易产生应力集中,并造成螺栓表面部分区域的强度和抗疲劳性能下降,无法承受设计载荷,从而导致高强螺栓在此处出现应力裂纹并最终发生疲劳断裂失效。     

某电厂水冷壁管断裂失效分析

通过宏观检验、化学成分分析、力学性能试验、金相检验、扫描电镜断口分析等方法,分析了某电厂水冷壁管断裂失效的原因。结果表明:该水冷壁管断裂是由疲劳裂纹扩展造成的,裂纹起源于水冷壁管与鳍片焊接的焊缝未熔合缺陷处,裂纹沿水冷壁管的向火侧与背火侧同时扩展,最终造成水冷壁管垂直于钢管轴向发生横向断裂;焊缝硬度偏高并且存在未熔合焊接缺陷是造成该次断裂失效的内因,电厂启停炉及负荷波动过于频繁是造成该次断裂失效的外因。     

55CrSi弹簧钢失效分析与研究

本文利用扫描电镜对弹簧钢的金相组织、断口及表面进行观察分析,研究其失效原因,结果表明此弹簧钢断裂为早期疲劳断裂,裂纹源萌生于并圈处,由于该处间隙过小,一则不能保证喷丸的效果,二则增加疲劳过程的接触疲劳应力及加重表面损伤,另外该处喷丸微细粒子未清洗干净,相当于表面有一夹杂在运行时遗留在并圈处表层,导致表面损伤,并诱发微裂纹而导致弹簧早期疲劳断裂。     

550kV断路器操作机构轴销的断裂原因分析

在断路器1 000~2 000次机械操作试验中,30CrNi3合金钢渗氮轴销发生断裂。通过化学成分分析、断口分析、低倍检验、金相检验、力学性能测试的方法,对轴销的断裂原因进行了分析。结果表明:该轴销的断裂性质为双向弯曲疲劳断裂;轴销材料渗氮层存在脉状氮化物,内部存在疏松、大尺寸夹杂物和气泡缺陷,降低了材料的力学性能;在周期性旋转弯曲力作用下,轴销表面缺陷处出现裂纹并不断扩展,最终导致轴销疲劳断裂。     

某汽车轮毂轴断裂原因分析

某汽车在行驶过程中,其后轮毂轴在安装轴承附近发生断裂,该车累计行驶里程为17km,轮毂轴材料为65Mn弹簧钢。通过外观检查、断口宏微观观察、能谱分析、化学成分分析、硬度检测和金相检验等实验,确定了轮毂轴的失效性质及失效原因。结果表明:轮毂轴失效性质为疲劳断裂;轮毂轴内部存在锻造裂纹是轮毂轴发生疲劳断裂失效的主要原因;锻造裂纹的产生可能为切削量不足导致轮毂轴原材料料头端部存在块状缺陷。