汽油机气门弹簧断裂分析

本文针对某汽油发动机气门弹簧在疲劳试验时的早期断裂,通过材质试验、断口分析等方法就弹簧断裂机理进行了探讨,认为由于微动疲劳和接触疲劳损伤产生的初期裂纹造成了弹簧的整体疲劳断裂。在本文最后一段的讨论中也就气门弹簧在靠近支承圈的过渡圈容易发生早期疲劳断裂的问题进行了讨论。     

过热器管爆管原因的失效分析

通过金相、扫描电镜、能谱等分析手段,确定本次爆管裂纹起源于内壁,有别于文献中所述长期过热引起的爆管开始于外壁。内外壁的温差应力导致了内表面裂纹的产生。温差应力、蒸汽压力以及烟气温度波动等产生的热冲击使得裂纹从内壁向外壁扩展。当裂纹扩展到一定厚度,氧化层和裂纹深度的叠加导致爆管处受到较高的周向应力,在高应力下产生蠕变疲劳断裂。爆管断口呈脆性特征,也说明不是瞬时过载断裂的,还经历过一个缓慢的疲劳过程。     

柴油机连杆疲劳断裂仿真研究

针对高爆发压力柴油机连杆工作时容易产生疲劳断裂,采用多体动力仿真分析方法获得连杆工作时的动态载荷谱,并在此基础上,应用动态应力恢复方法获得连杆疲劳寿命危险区域,并针对该区域进行断裂仿真分析。分析结果表明连杆在产生疲劳裂纹后继续工作的工作循环次数从百万次降低到万次,因此一旦发现连杆产生裂纹最好及时更换,避免灾难性事故的发生。     

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。     

高速齿轮轴失效原因分析

某减速器在正常运行6 000h时齿轮轴由微振磨蚀产生表面损伤,造成应力集中,产生疲劳裂纹而发生正断型单向扭弯疲劳断裂.研究其失效原因,在进行材料、断裂轴断口的细化分析和加工工艺过程检验后,提出具体改过措施:尽可能加大齿轮轴轴承段的圆角过渡;提高冷加工质量,增加贴合面积及表面光洁度,减小初始裂纹出现的可能性和改进热处理工艺,提高热处理质量.经过改进,取得了良好使用效果.     

发动机曲轴耐久实验断裂失效分析

通过对某汽车公司发动机耐久实验断裂的曲轴进行化学成分、硬度、金相组织、夹杂物、宏观及微观形貌的综合分析,结果表明:该曲轴的断裂是由起源于第一连杆轴颈与曲柄交界处的淬火裂纹引起的弯曲疲劳断裂,裂纹沿轴颈交界处呈周向扩展,扩展区存在明显的疲劳辉纹。     

轻烃站原料气压缩机A机进气阀阀盖螺栓的断裂原因

通过对某油田轻烃站原料气压缩机A机进气阀阀盖螺栓的断口形貌、化学成分、显微硬度、显微组织、受力情况等进行分析,讨论了螺栓失效的原因。结果表明:螺栓的断裂性质为疲劳断裂,疲劳裂纹在螺纹根部萌生;螺纹根部存在因加工不当而出现的缺口、凹坑等缺陷,缺陷处易产生应力集中而成为疲劳裂纹源,在压缩机工作时产生的交变应力作用下微裂纹扩展,并最终导致螺栓的断裂;建议在螺栓加工过程中,采用表面喷丸、渗碳、渗氮等工艺在螺纹根部表面引入残余应力,严格按照高强紧固件的热处理要求进行调质热处理,严格按照压缩机的使用要求紧固螺栓,并定期检查和更换螺栓。     

曲轴的疲劳断裂分析

系统阐述利用有限元法对机械结构零部件进行疲劳断裂分析的相关理论和方法。在此基础上对16V240机车柴油机曲轴的最危险曲拐进行最大和最小工况下的三维有限元分析，确定裂纹易产生的危险截面，求解危险截面处不同深度和形态的表面椭圆裂纹的应力强度因子，并拟合关于椭圆裂纹特征参数及总体坐标下的等效应力强度因子的近似表达式。为预测含裂纹曲轴的承载能力、剩余寿命、制定判废标准等提供相关的疲劳断裂参数。     

某电厂1号机TV1高压主汽门油动机螺栓断裂分析

分析电厂主汽门油动机螺栓断裂的根本原因,找出螺栓产生疲劳裂纹的根源,为电厂提出主汽门油动机螺栓断裂防范措施提供依据,对机组检修期间的设备检查项目具有指导意义.     

液压泵柱塞弹簧断裂失效分析

某型液压泵上1Cr18Ni9不锈钢柱塞弹簧在工作4 h后断裂成4段;采用宏观分析、断口微观形貌分析、金相检查、硬度和渗氮层厚度测量等手段对弹簧断裂性质和原因进行了分析。结果表明:弹簧断裂性质为疲劳断裂,断裂起源于弹簧内侧的一表面轴向裂纹;该轴向裂纹产生于不锈钢丝的拉拔过程中,在使用环境下发生应力腐蚀,促进了裂纹的扩展,最终使弹簧在油压循环应力作用下发生疲劳断裂。     

超高压脉冲阀螺栓断裂失效原因分析

针对超高压聚乙烯装置脉冲阀螺栓发生断裂的情况,采用断口宏观分析、微观形貌分析、能谱分析、化学成分分析、金相检验及力学性能测试等方法分析了螺栓断裂的原因。结果表明:断口形貌表现为腐蚀疲劳的特征,疲劳裂纹的起源为弱酸性含Cl介质造成的螺纹根部腐蚀凹坑,腐蚀凹坑的存在使应力进一步集中,在交变载荷作用下产生了腐蚀疲劳断裂。     

Φ700mm轧机轧辊断裂失效分析

根据Φ700mm轧机用H11轧辊的工况,采用化学成分分析、力学性能检测、显微组织和断口观察等方法对其断裂失效原因进行了分析。结果表明:轧辊断裂性质是弯曲-扭转疲劳断裂;其断口上有多个疲劳源,疲劳源位于轧辊的表面或次表面;由于轧辊材料部分元素含量超标,轧辊表面硬度比标准规定的低,而且材料中存在较多弥散分布的Al2O3、MnS等氧化物和硫化物夹杂,这些都是产生疲劳裂纹的内因;在扭转和弯曲应力共同作用下,疲劳裂纹从轧辊轴径过渡圆角处等应力集中区域开始萌生,并沿与轴径呈约45°的方向扩展,最终导致轧辊断裂失效。     

一种液环真空泵转轴断裂的失效分析

针对一种液环真空泵转轴的断裂失效进行了分析。该轴除了径向断裂外还存在轴向裂纹。对径向断口的宏观和微观分析均显示了疲劳损伤的特征,强度校核也表明该轴的疲劳安全系数过低,存在疲劳断裂的风险。对轴向裂纹的金相检测排除了淬火裂纹的可能,微观分析显示过载裂纹的特征,分析表明径向裂纹破坏了轴的结构完整性,加剧了应力集中,从而导致了轴向过载裂纹。根据分析结果,从材质和热处理方面提出了改进措施。     

受油器操作油管螺栓断裂失效分析

针对水轮发电机组受油器操作油管螺栓断裂失效,采用断口宏观分析、硬度检测分析、显微组织分析、化学分析等方法,对其进行检验和分析,查找原因。结果表明:该操作油管螺栓均为疲劳断裂,即由于运行过程中受到拉伸和剪切应力的作用,在应力集中的螺栓头肩部R角表面先生成微裂纹,微裂纹的产生形成了疲劳源,加上操作油管螺栓服役期间受交变载荷作用,导致裂纹不断发展,最终造成螺栓疲劳断裂。     

瞬态频率波动法诊断轴疲劳断裂

转轴上出现的横向裂纹会导致产生振动调制现象。介绍用瞬态频率波动法来提取转轴中早期的疲劳断裂的故障信息，实验表明，瞬态频率波动法之ＴＦＦ（ｔ）曲线波动大小只与转轴的故障程度有关，而与振动强度无关。是一种有限的轴疲劳裂纹的诊断方法。     

斗式提升机输送链销轴断裂的分析

通过化学成分、显微组织和裂纹、断口特征的分析以及应力强度校核,对一台输送水泥用斗式提升机输送链销轴的断裂原因进行了综合分析。分析结果显示:失效销轴表面的最大弯曲应力偏大,并且在淬火期间失效销轴会产生微裂纹,在交变应力载荷作用下,销轴表面发生疲劳损伤并最终发生疲劳断裂。建议严格遵照热处理工艺条件操作,避免产生淬火裂纹;通过改造销轴结构或减小工作载荷,降低表面的最大弯曲应力。     

瞬态频率波动法诊断轴疲劳断裂

转轴上出现的横向裂纹会导致产生振动调制现象。介绍用瞬态频率波动法来提取转轴中早期的疲劳断裂的故障信息，实验表明，瞬态频率波动法之TFF（t）曲线波动大小只与转轴的故障程度有关，而与振动强度无关。是一种有限的轴疲劳裂纹的诊断方法。     

大型柴油机曲轴断裂失效分析

用化学分析、力学性能试验、扫描电镜等方法分析了某大型柴油机曲轴早期断裂的原因.结果表明:宏观断口上有明显的疲劳源区和宏观疲劳条纹,曲轴属于疲劳断裂.疲劳裂纹萌生在曲轴油孔内表面的缺陷处(缺陷尺寸为767 μm×500 μm),该缺陷是机械加工油孔时刃具刀尖崩裂造成的,在工作交变扭转应力作用下缺陷萌生疲劳裂纹并扩展,导致曲轴发生早期疲劳断裂.     

内燃机车柴油机高压油泵螺栓断裂原因分析

综合采用宏观形貌分析、金相检验、硬度测试、断口扫描分析和能谱分析等方法,对某台内燃机车柴油机高压油泵的一组四根连接螺栓的断裂现象进行了断裂原因分析。分析结果表明：导致螺栓断裂的主要原因是内侧两根螺栓安装时预紧扭矩不足,造成工作时螺栓与其连接部件有相对滑动,发生磨损腐蚀,导致该两根螺栓产生疲劳裂纹直至断裂,进而引起其他两根螺栓也萌生疲劳裂纹,并扩展至断裂。     

H13热作模具钢冲头的早期断裂原因

某H13热作模具钢冲头在锻打钻杆管端后,抽出时发生早期断裂。通过断口形貌观察、化学成分分析、显微组织观察、微区成分分析等方法探讨了冲头断裂的原因。结果表明:该冲头断裂的性质为疲劳断裂;冲头工作部位外壁区域存在的大尺寸Al2O3、MnS、VC等夹杂物以及气孔、疏松等缺陷处易产生应力集中而成为疲劳裂纹源,在热应力、拉应力、压应力和弯曲载荷的反复作用下,横向微裂纹萌生并以发散形式快速失稳扩展,导致冲头断裂;该冲头中钼、钒的含量远低于标准值下限,导致冲头的高温力学性能降低,从而造成了冲头的疲劳断裂。