进口氢气压缩机螺栓断裂原因分析

通过宏观检验、化学成分分析、金相检验以及断口分析等方法对氢气压缩机的地脚螺栓和连接螺栓发生断裂的原因进行了分析.结果表明:由于压缩机机座安装倾斜,造成地脚螺栓受剪切应力首先断裂;连接螺栓受振动引起的剪切应力和轴向拉应力共同作用,并且其预紧应力超过最大允许预紧应力,最后发生疲劳断裂;另外螺栓本身存在的材料缺陷致使强度不足...     

发动机缸盖螺栓断裂原因分析

某发动机缸盖螺栓在装配后发生断裂。通过宏观、微观检验以及化学成分分析、力学性能测试、氢脆试验等对断裂原因进行了分析。结果表明:缸盖螺栓发生了氢脆断裂。其原因是缸盖螺栓在表面磷化后的去氢处理不当,导致装配后缸盖螺栓在拉应力的作用下产生氢脆裂纹,并最终发生断裂。     

某压缩机内部活塞与滑阀连接螺栓断裂失效分析

某螺杆压缩机内部活塞与滑阀之间的连接螺栓在使用过程中仅运行2 500h即发生断裂。采用化学成分分析、宏观观察、光学显微镜和扫描电镜观察等方法对连接螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明:导致连接螺栓断裂的主要原因是螺栓装配服役期间承受附加弯曲应力,在交变应力的共同作用下于应力集中的齿根周边过早萌生裂纹并疲劳扩展,最终造成螺栓断裂。     

活塞式压缩机联轴器连接螺栓断裂原因分析

某型号活塞式压缩机联轴器的连接螺栓在停车维修拆卸时发现断裂。通过化学成分分析、硬度测试、金相检验、断口分析及能谱分析对断裂原因进行了分析。结果表明：螺栓根部存在结构不连续的退刀槽,导致螺栓应力集中产生初始裂纹,在长期服役后发生疲劳断裂。     

某钢结构螺栓断裂失效分析

某公司一户外钢结构楼梯螺栓发生断裂失效,采用宏观分析、化学成分分析、金相分析、硬度测试、断口分析等方法对螺栓断裂原因进行了分析。结果表明:螺栓断裂主要是因为螺栓部分新鲜表面暴露在空气中,在腐蚀性环境和应力的共同作用下,应力集中的螺栓根部开始萌生裂纹,裂纹由外向内扩展,最终造成一次性断裂。     

某天然气公交车发动机主轴承盖螺栓断裂原因

某天然气公交车发动机主轴承盖螺栓发生断裂,通过宏观观察、化学成分分析、扫描电镜及能谱分析、硬度试验和金相检验等方法,分析了螺栓断裂的原因.结果表明:螺栓的失效模式为氢脆断裂;在服役过程中,螺栓在较长时间的应力作用下,其头部圆角处产生应力集中,且存在初始裂纹,螺栓、水汽和天然气中的微量氢元素向螺栓初始裂纹附近扩散、聚集,...     

高压容器用螺栓断裂失效分析

某高压设备进行水压试验前准备,在拧紧螺栓过程中有一螺栓发生断裂,通过对断裂螺栓进行化学成分分析、力学性能试验、金相检验以及断口分析,找出了螺栓的断裂原因。结果表明:由于螺栓原材料在切除冒口时切除量不够,使螺栓中存在较多的夹杂物,夹杂物容易导致应力集中并萌生微裂纹,在螺栓后续加工过程中受到力(拉拔应力和热处理内应力)作用时,裂纹不断扩展并形成空洞,从而导致螺栓在拧紧过程中施加较小的外力就发生了断裂。     

风力发电机塔筒紧固用高强螺栓断裂失效分析

某电力公司风力发电机塔筒底座紧固用高强螺栓使用4a(年)后,在进行检修时发现个别断裂现象。通过对螺栓断口进行宏观检验以及扫描电镜分析,并对螺栓材料进行化学成分分析、金相检验以及硬度测试,查明了螺栓断裂原因。结果表明:该螺栓断裂属于低应力高周疲劳断裂,螺栓在调质处理过程中发生严重的表面脱碳,导致螺栓表面硬度和强度降低,于是在应力集中的螺纹根部萌生裂纹,并疲劳扩展直至断裂。     

9FA燃机过渡段用螺栓断裂分析

某国产9FA燃机过渡段用螺栓在运行较短时间后发生断裂。采用化学成分分析、力学性能测试及金相检验等方法对螺栓断裂的原因进行了分析。结果表明：由于螺栓螺纹边缘部位凹凸不平造成大量的应力集中而形成微裂纹,在不断的热循环过程中,受热应力的作用微裂纹不断地扩展,直至剩余截面不能再承担负荷而导致螺栓的断裂。     

20MnTiB钢螺栓断裂失效分析

应用扫描电子显微镜、光学显微镜、显微硬度仪和电子探针X射线显微分析仪，对发射架20MnTiB高强度螺栓断裂件的金相组织、显微硬度、断口微观形貌和合金元素分布状态进行了分析。结果表明，断裂螺栓金相组织正常，力学性能符合技术要求；螺栓断裂失效是由于在螺栓根部存在因加工不当产生的初始裂纹，在初始裂纹尖端的应力集中和露天使用环境中水介质的共同作用下，螺栓发生应力腐蚀开裂。应力腐蚀开裂的方式是阳极溶解型。     

Failure analysis on fracture of worm gear connecting bolts

The worm gear connecting bolts of refueling machines of a nuclear power plant, with implementing standard of ANSI/ASME B18.3 and ASTM A574-08 and strength grade of 10.9, fractured at the thread neck position after running for about 10 years, and means such as macro examination, chemical compositions analysis, hardness testing, metallographic examination and fracture analysis, were used to analyze the fracture property and reasons of the bolts. The results show that the fracture of the bolts is due to two-way bending fatigue fracture. Surface decarburization of the bolts and stress concentration at the bolt thread neck decreased the fatigue strength of this position and resulted in the initiation of fatigue cracks. By comprehensive analysis and stress estimating, it was concluded that the main reason for fracture of the bolts is that there was a big gap between the bolts and the bolt holes, which resulted in fatigue fracture of the worm gear connecting bolts.     

挤出机摩擦离合器螺栓断裂分析

某挤出机中气动摩擦离合器与减速器端连接的螺栓在使用过程中经常发生断裂,改用另一种材料的螺栓后情况未有很好改善。采用化学成分分析、力学性能测试、断口分析和金相检验等方法,对螺栓断裂的原因进行了分析。结果表明：起裂源位于螺栓的加工刀痕、表面擦伤处及因微动疲劳所致的螺纹微裂纹处,这些部位均存在应力集中,在振动作用下,萌生的裂纹不断扩展,使有效承载面积不断减小,最终引起螺栓疲劳断裂。     

地角螺栓断裂失效分析

应用扫描电镜、光学显微镜和化学分析等检测手段，对地角螺栓断裂原因进行了探讨。结果表明，由于材质40Cr钢调质处理不当，致使钢的显微组织中存在有沿晶界呈网状分布的铁素体相，晶界严重弱化，造成地角螺栓在拧紧时从应力集中的栓杆与螺帽圆角处沿晶脆断。     

蜗轮连接螺栓断裂失效分析

装卸料机上的蜗轮连接螺栓材料为35钢,强度等级为10.9级,在设备运行大约10a后发生断裂。对断裂螺栓进行宏观、化学成分、硬度、金相、能谱和断口分析后得出,该螺栓的断裂性质为双向弯曲疲劳断裂,螺栓表面的脱碳和螺纹颈部的应力集中降低了该部位的疲劳性能。通过综合分析和螺栓受力估算后得出,螺栓断裂的主要原因是螺栓和内齿轮螺栓孔之间存在较大的间隙,使螺栓的受力状态和受力大小过早地发生了变化,造成连接螺栓疲劳断裂。     

螺栓夹持填充孔复合材料层压板层间应力分析

为了研究含螺栓复合材料层压板连接接头的层间应力分布规律,提出了采用填充孔形式和虚拟界面层方法求解层间应力,并建立了三维有限元模型对受面内压缩载荷的螺栓夹持填充孔层压板进行分析。结果表明:层压板层间应力集中不仅发生在孔边,还会在螺栓头边缘附近出现,且夹持力越大螺栓头边缘附近的层间应力集中越严重;合理的螺栓夹持力能改善孔边应力状态,提高孔边抵抗分层的能力,但无法改善螺栓头边缘附近的层间剪切应力集中状态。因此,在进行含螺栓夹持的层压板机械连接结构孔边层间强度设计时,也要考虑螺栓头边缘的层间剪切应力集中问题,以提高复合材料结构的安全性。     

Fatigue in engine connecting rod bolt due to forming laps

An analysis was performed to asses the failure root cause of an automotive diesel engine which experienced collapse only 6 month after revision. The connecting rod bolts torque disassembly was monitored and fractured parts were selected to laboratory fracture analysis. It was verified with fatigue rupture of one of the fourth connecting rod bolt. Tensile tests were performed in four of the remaining connecting rod bolts. During this procedure, it was verified another bolt with fatigue crack propagation an indication that the first fatigued bolt did not have suffer torque relaxation. A finite element analysis was performed in connection with an analytical fracture mechanics approach aiming to evaluate the relation between tightening force and fatigue crack propagation in connecting rod bolts. The engine collapse occurred due to forming laps in the grooves of the bolt shank. Finally, some design improvements were suggested for avoid future failures: a gap in the groove length at the connecting rod cap interface, enough to avoid combination of forming laps and higher stress amplitude; increase of the bolt torque assembly to reduce stress amplitude.     

汽车用U型螺栓断裂分析

某汽车用U型螺栓制成后在搬动过程中发生断裂,断裂位于U型螺栓感应加热的锻打弯曲部位。通过宏观观察、扫描电镜微观观察以及金相检验等方法对螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明:由于该U型螺栓锻打弯曲部位感应加热温度过高导致局部过烧,使其在锻打应力的作用下沿晶开裂形成热裂纹;冷却后该裂纹在搬动过程中的低应力作用下扩展导致螺栓最终脆断。     

汽轮机高压外缸结合面双头螺栓断裂分析

某电厂汽轮机高压外缸结合面双头20Cr1Mo1VTiB钢螺栓在安装时发生断裂,通过断口分析、化学成分分析、金相检验以及力学性能测试等方法对螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明:该螺栓钢存在严重的显微组织缺陷,力学性能指标不符合技术条件要求,减弱了螺栓的承载能力,螺纹处的应力集中效应会加剧螺栓的缺口敏感性,导致螺栓在安装时于螺纹处发生脆性断裂。     

吐丝机螺栓断裂的失效分析

采用化学成分分析、宏观扣微观检验、金相组织分析和力学性能测定等方法分析了吐丝机用高强度螺栓发生断裂的原因。结果表明,由于机加工不当而在螺纹根部产生表面缺陷,并且这些表面缺陷周围在随后的热处理过程中发生全脱碳,大大降低了螺栓的疲劳强度,导致螺栓在使用过程中早期疲劳断裂。