风能发电机组结构件的失效分析与预防(续完) 第3讲轴承的失效分析与预防

轴承在风能发电机组上具有广泛的应用。对滚动轴承的结构、类型、失效形式及其失效原因做了归纳与总结,对其最常出现的疲劳磨损失效形式及机理进行了较为深入的分析与讨论。用综合检测结果和实际应用效果辩证地论述了残余奥氏体、加工精度、材料的冶金质量以及残余应力等对轴承实际使用寿命的影响。对风电机组上轴承的应用和失效特点做了介绍,以实际案例展示了风电机组上轴承的另一种比较特殊的失效形式即氢脆或氢脆疲劳,并对其产生原因做了分析与探讨。最后提出了风电机组上轴承失效的预防措施。     

风能发电机组结构件的失效分析与预防(待续)第1讲螺栓的失效分析与预防

对风能发电机组的结构进行了简单介绍,对其上经常失效的结构件以及其材料、热处理工艺和失效形式进行了归纳。选取了机组上应用数量较多、作用比较重要的高强度螺栓作为该讲的主要内容,对螺栓在机组上的应用特点、失效特点、结构特点、受力特点及其失效原因进行了较为详细的论述。结合多年的失效分析经验,采用实际案例的方式,重点介绍了机组上螺栓最常出现的两种失效形式——疲劳断裂和氢脆型断裂,并对这两种失效产生的根本原因进行了剖析,最后提出了避免机组上螺栓失效的预防措施。     

风机齿轮箱齿轮失效分析

某发电厂的风力发电机在运行中齿轮箱出现故障,经现场检查发现在风机某一级传动齿轮中有一个齿轮出现断齿现象,断裂部位在轮齿的中间腰部位置.为了判断风机齿轮箱的断裂性质及原因,对风机齿轮箱断齿残片进行了宏微观观察,对断齿残片基体及断口源区进行了能谱分析,测定了断齿表面残余应力,还对齿轮进行了断口定量分析.结果表明,风机齿轮箱齿轮轮齿失效性质为弯曲疲劳断裂.可基本排除齿轮设计、材质、使用维护方面的异常,齿轮断裂原因在于断裂部位存在夹渣缺陷.     

柴油机齿轮失效分析

对断裂齿轮的宏观形貌、显微组织、化学成分及硬度等进行了检验和分析,发现该齿轮的齿根处有明显的黑色网状组织,这种组织严重降低了齿轮的正常使用性能,是造成齿轮早期断齿失效的主要原因.     

轧钢机用重载齿轮断裂失效分析

采用化学成分分析、金相检验、宏观观察以及硬度测试等方法,对断裂齿轮进行了失效分析,结果表明:材料中大量的非金属夹杂物和焊补应力是导致齿轮径向断裂的主要原因.     

汽车主轴齿轮断裂失效分析

通过对汽车主轴齿轮在使用过程中断裂的分析,得出主轴齿轮主要是由于冷矫正过程中花键部分因截面积最小而承受了最大的弯曲应力,使齿轴局部发生过度塑性变形而产生裂纹源,从而在随后装配锤击螺母和汽车运行过程中,主轴因受到冲击载荷发生断裂.对该零件的热处理变形规律进行了分析讨论,提出了该零件生产工艺流程的改进建议.     

装载机驱动桥大螺旋齿轮断齿失效分析及改进措施

在某装载机驱动桥大螺旋齿轮的开发过程中发现,齿轮在工作一段时间后出现早期断齿失效的情况。通过宏观检验、断口分析、化学成分分析、硬度以及金相检验等方法,对大螺旋齿轮断齿失效原因进行了分析。结果表明:齿根圆角曲率半径和啮合斑点尺寸过小以及轮齿心部硬度较低,导致齿轮根部应力集中作用加强是该大螺旋齿轮轮齿过早疲劳断裂失效的主要原因。最后根据断齿失效原因,对大螺旋齿轮进行了相应的改进,并取得了良好的效果。     

自升式平台升降系统齿轮失效分析

通过对某自升式平台齿轮齿条升降系统的失效齿轮及全新齿条分别进行化学成分分析、金相检验和硬度测试,分析了造成该系统中齿轮失效的原因。结果表明:齿轮的失效形式为接触疲劳失效;齿轮材料表面热处理不均匀,节圆附近无硬化层,导致其失效面的表面硬度低于与其相啮合齿条的表面硬度,这是造成该齿轮长期服役后在节圆附近发生接触疲劳失效的主要原因。     

40Cr钢齿轴的断裂原因分析

某40Cr钢齿轴在使用过程中发生早期断裂失效,通过宏观检验、化学成分分析及金相检验的方法,对齿轴断裂的原因进行了分析。结果表明:齿轴在加工过程中,由于切削刀具吃刀量过大或刀具过钝,使齿轴表面产生铁屑翻皮卷曲,导致表层晶粒脱落及切削挤压微裂纹。同时原材料中非金属夹杂物过多,材料的强度大幅度降低,脆性显著增大,淬火应力集中形成开裂。齿轴服役承载时,淬火形成的裂纹继续扩展,最终导致齿轴断裂失效。     

高强度套管断裂失效预防及标准化

通过对高强度套管断裂原因进行大量调查研究和失效分析,认为套管材料钢级越高,需要匹配的韧性也越高,高强度(屈服强度≥140ksi,即965MPa)套管断裂原因主要与材料强度和韧性不匹配有关。要从根本上解决高强度套管断裂问题,首先应当对高强度套管断裂原因进行失效分析和研究,找出其断裂原因;然后依据失效分析和研究成果制定严格的订货技术标准,并采取一定的措施落实订货技术标准。     

机械传动齿轮失效形式分析

机械传动齿轮的正常运转是保证机械工作的必要条件,本文通过分析机械齿轮失效形式,探讨机械齿轮的失效原因,加深对于齿轮的失效原理的了解和认识。     

电站装备失效分析及其预防

简叙了电站装备失效分析程序、失效原因及其失效机理。大量的各种各样的失效，常常涉及一种或多种的失效机理。在众机理中，主要是：腐蚀失效、环境断裂失效、变形失效和断理解失效。     

BM50型风扫磨机主齿轮失效分析

BM50型大力神风扫磨机在正常操作务件下主齿轮(材质为4340钢)出现早期失效，一齿断裂脱落，另有17齿开裂。采用化学成分分析、金相检验、扫描电镜观察以覆硬度测试方法，对断裂齿轮进行了失效分析，结果表明，失效齿轮属于疲劳断裂；引起断裂的直接原因是位于齿轮啮合面硬化层底部的堆积夹杂物，所用材料存在严重的冶金质量缺陷。     

塔里木油田非API油、套管失效分析及预防

对塔里木油田非API油、套管的失效情况进行了统计分析,总结了油、套管常见的失效形式及失效原因,并针对每种失效形式提出了一定的预防措施。结果表明:套管压力升高主要是因油管接头泄漏所致,而油管接头泄漏主要是因为其气密封性能不能满足油田实际工况条件,套管挤毁失效主要与套管磨损地层蠕变有关,套管断裂和开裂既与套管材质有关,也与套管磨损有关;通过制定严格的油、套管订货技术标准,可有效预防和减少塔里木油田非API油、套管失效事故的发生。     

石油化学工业装备失效分析及其预防

简叙了石油化学工业装备失效分析程序、失效原因及其失效机理。大部分失效件常常涉及一种或多种失效机理。在众多机理中，主要是腐蚀失效、爆炸失效及环境断裂失效等。     

发电机密封油系统安全阀断裂失效分析

针对电力行业中某发电机密封油系统灰铸铁安全阀在安装过程中断裂失效问题,对其进行了宏观分析、拉伸试验、金相检验、断口微观分析等检验,分析了其断裂原因。结果表明:该安全阀断裂模式为典型的灰铸铁脆性断裂;安全阀强度偏低和安装工艺不当,是导致其发生脆性断裂的主要原因。最后提出了预防措施。     

20CrMo 齿轮失效分析

目的某厂生产的20Cr Mo齿轮在使用不久后,发现凹坑缺陷后失效,需寻找失效原因。方法通过应用金相组织分析、硬度分析和能谱分析等方法,对该齿轮的失效原因进行了分析。结果试验后分析结果表明,齿轮次表面存在的白亮层组织破坏了材料的连续性,是其失效的主要原因。结论建议改进热处理工艺,保证组织的均匀性,并选用成分均匀的钢材,以避免失效。     

挤出机推力轴承盘失效分析

挤出机推力轴承服役几个月推力盘便发生了断裂失效。采用宏观分析、化学成分分析、硬度测试、金相检验和断口扫描电镜分析等方法对断裂的推力盘进行了分析。结果表明：该轴承推力盘失效形式为起源于次表层的接触疲劳,装配和使用过程造成推力盘过载是导致其早期接触疲劳失效的主要原因。     

塔机提升系统输入齿轮失效分析

通过宏观检验、化学成分分析、非金属夹杂物检验、硬度测试以及金相检验等方法,对塔机提升系统输入齿轮失效的原因进行了分析。结果表明：该输入齿轮损坏属于接触疲劳失效,趋网状分布的铁素体降低了材料的硬度、耐磨性和疲劳寿命,是造成齿轮早期失效的主要原因。同时提出了预防控制措施。     

浅论煤矿机械齿轮失效的原因及预防对策

齿轮失效在机械设备中较为常见,特别是煤矿设备因负荷大、易超载、工作环境差等,齿轮失效最为突出。通过对齿轮失效原因的分析,提出了若干可行的预防措施。