脱氢反应器内件焊缝断裂分析

采用断口扫描电镜、金相和力学计算，分析了304H脱氢反应器内件锥形封头沿焊缝的断裂原因。研究显示，内部锥形封头的环焊缝上的未焊透和未熔合缺陷是产生断裂事故的根本原因。长期在应力集中作用下缺陷尖端处出现局部的蠕变和蠕变裂纹扩展，形成空洞和沿晶断裂的颗粒状断口。操作中有过载现象，包括压力的超载，也可能因超温导致材料强度下降而使原始缺陷发生裂纹逐渐扩展（其中包括裂纹的蠕变扩展），也促进了裂纹的扩展。     

固溶处理对304H焊接接头高温蠕变疲劳性能的影响

采用具有保持时间的高温蠕变疲劳试验,研究了304H不锈钢焊接接头在相同条件下焊态和固溶态焊接接头蠕变疲劳寿命,使用断口扫描电镜、透射电镜、金相显微镜分析了断裂失效机理及裂纹扩展走向。结果表明,固溶处理可以显著提高焊接接头蠕变疲劳寿命,固溶态焊接接头蠕变疲劳寿命约为焊态的1. 6倍;焊态下断口主要呈穿晶韧窝断裂特征,固溶处理试样断口呈现穿晶与沿晶混合断裂特征,裂纹从纤维区向结晶区扩展断裂。两种状态均有脆性相碳化铬析出,但固溶处理后Cr的析出率降低,延迟了脆性相的生成;同时,固溶处理后晶粒变大,提高了蠕变强度,这些因素导致固溶态304H焊接接头蠕变疲劳寿命的增加。     

800H合金蠕变性能研究

本工作利用蠕变试验机进行金属材料的蠕变实验,对蠕变数据进行分析。利用扫描电镜、EDS、SEM、TEM等方法,对金属蠕变前后组织、二次相的析出、析出相结构、蠕变断口等进行测试与分析。得到材料的蠕变曲线,建立800H合金600℃蠕变时稳态蠕变速率和应力的关系图,并得到合金拟合后的蠕变强度;合金弥散分布Cr的M23C6的,晶界的强化主要是有M23C6粒子与奥氏体晶粒的共格界面提供的;蠕变断口属于脆性断裂,微观断裂方式为沿晶断裂。     

高温时效对P92耐热钢持久性能的影响

将P92耐热钢在650℃分别时效600,1 200h后,再在170MPa,650℃下进行单轴拉伸蠕变试验,观察了时效和蠕变断裂后试验钢的显微组织,分析了其持久性能。结果表明:时效后试验钢中的板条马氏体发生粗化,组织中析出了Laves相,且时效时间越长,Laves相的数量越多、直径越大;蠕变断裂后,近断口组织中的板条马氏体均变为等轴状;时效后试验钢的蠕变断裂寿命缩短但蠕变断裂应变提高,持久性能下降;时效前后试验钢在蠕变过程中均发生了韧性断裂,时效后蠕变断口上的韧窝较小且较浅。     

304H板材焊接接头蠕变疲劳失效分析

通过具有保持时间的高温蠕变疲劳试验研究了不锈钢304H材料在相同条件下母材、焊接过程中超声波消应力以及不消应力的失效行为,并对失效后断口宏微观形貌进行分析。结果表明,断裂位置均发生在距离焊缝一定距离的母材上,失效寿命基本一致,焊接时超声波消应力处理不能提高蠕变疲劳寿命,加载过程中循环应力应变不稳定、不封闭且向右推移,从而造成材料延性耗竭而断裂,失效断口为穿晶韧窝断裂。     

15-15Ti奥氏体不锈钢的蠕变性能

在600,650,700℃下对国产15-15Ti不锈钢进行不同应力水平的蠕变试验,观察了蠕变断口形貌,研究了该钢的蠕变变形机理与断裂机理。结果表明:在不同温度和应力下,15-15Ti不锈钢的蠕变曲线可以分为减速蠕变、稳态蠕变和加速蠕变三个阶段,稳态蠕变阶段的时间占整个蠕变的90%以上;随着应力的降低,稳态蠕变阶段越来越明显,蠕变寿命延长,蠕变伸长率减小;15-15Ti不锈钢在600,650,700℃下的应力指数分别为14.3,8.2,4.9,蠕变变形机理为位错蠕变;15-15Ti不锈钢的短时蠕变断裂性质为穿晶断裂,长时蠕变断裂性质为沿晶断裂,穿晶断裂呈现韧性断裂特征,沿晶断裂呈现明显的晶界空洞损伤机制。     

机载计算机锁钩断裂失效机理分析及工艺改进

锁钩是航空机载设备上的主要受力件之一,在进行耐久试验过程中,发生了断裂失效现象。通过强度分析、断口分析和金相分析得出材料强度满足试验要求,锁钩圆角处基材表层存在的裂纹在随机振动过程扩展及增长导致了此次锁钩断裂失效。从工艺过程对锁钩的加工提出了改进措施和要求,可以解决锁钩零件因裂纹导致断裂失效的问题。     

柴油机增压器导风轮叶片振动疲劳断裂分析

前言我厂柴油机增压器导风轮是用LD_7合金制造的,在使用过程中经常发生叶片断裂故障。为了提高产品质量,对断裂故障作了具体的调研、试验和分析。导风轮的故障分析,分两方面进行。第一方面是材质和工艺的鉴定:系统地进行了十二台故障件的宏观断口及七台故障件的电子断口分析;故障件及毛坯的常规分析;三种毛坯的     

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。     

环境温度对16MnR钢应力疲劳的影响

进行16MnR钢不同温度应力控制下的脉动循环试验和SEM分析。发现300℃左右是16MnR钢动态应变时效较为显著的温度，材料具有循环硬化、疲劳强度较高，循环蠕变速率较小的特点，断口具有延性脆性综合特征，循环蠕变孔洞较少，循环蠕变对材料疲劳不起主要的作用；当温度低于或高于蓝脆温度时，材料具有循环软化、疲劳强度较低、循环蠕变速率较大的特点，循环蠕变对疲劳损伤起着加速的作用，断口具有延性断裂特征，循环蠕变孔洞较多；但当温度接近材料再结晶温度时，由于发生了再结晶，使断口韧窝和蠕变孔洞变浅、变小。     

X12CrMoWVNbN10-1-1钢的蠕变-疲劳交互作用及断裂机理

在620℃下对X12CrMoWVNbN10-1-1钢进行不同应力比(0.2～0.4)和保载时间(0.3～1.5 h)下的载荷控制的高位保载蠕变-疲劳试验,对其蠕变-疲劳交互作用及断裂机理进行了分析。结果表明：试验钢的蠕变-疲劳寿命与保载时间呈指数关系,保载时间越长,应力比对蠕变-疲劳寿命的影响越小;从应变角度定义的蠕变-疲劳交互作用因子能够很好地反映稳定阶段的真应力-真应变迟滞回线与蠕变-疲劳寿命的相互作用;试验钢的蠕变-疲劳断裂模式为韧性断裂;当保载时间较短(0.3,0.5 h)时,疲劳损伤抑制蠕变损伤,损伤主要受循环中的疲劳载荷控制,断口中韧窝由疲劳主导作用下的晶界滑移变形引起;当保载时间较长(1.0,1.5 h)时,疲劳损伤促进蠕变损伤,损伤主要受与时间有关的蠕变载荷控制,断口中韧窝由夹杂物或第二相颗粒脱落所致。     

40Cr材质螺栓装配断裂分析

在对某液压阀进行装配时,96件该螺栓在装配过程中有2件发生断裂。对螺栓断口进行宏微观观察,发现螺纹处存在明显螺纹磨平特征,断口也显示为韧窝形貌与少量解理特征,结合螺栓材料的金相组织、硬度、氢含量检测结果,综合分析螺栓为过载断裂。判断螺栓在安装过程中由于装配不当,产生了过大的装配应力,最终导致螺栓过载断裂。建议在今后装配过程严格控制螺栓安装过程,使用力矩扳手等工具控制安装应力。     

球阀阀体断裂失效分析

利用化学分析、力学性能检测、宏观断口分析、显微组织分析和扫描电镜分析等方法对断裂件进行了分析。结果表明,该球阀阀体金相显微组织晶粒粗大,未进行正火或调质等热处理工艺,热处理工艺失当是导致球阀阀体断裂的主要原因,此外,消除焊接应力也将有利于构件的安全运行。     

机械设备联接螺栓的失效分析

通过对螺栓失效件断口进行扫描电子显微镜、化学成分和微区元素的实验分析;查明螺栓失效断裂的原因,由于高强度钢表面镀镉后去氢不完全,致使螺栓在低应力下发生延迟破坏;提出预防措施,为后续产品的设计提供依据.     

6MD20空气压缩机曲轴断裂失效分析

通过宏观断口、化学成分、金相组织、机械性能等方法对曲轴断裂失效原因进行了分析，发现宏观断口为脆性断口，其金相组织中包含了不应有的魏氏组织，从而导致韧性显著降低，脆性增大．最终在连续交变载荷作用下发生疲劳断裂。     

某型汽车悬置螺栓断裂失效分析

某型汽车在强化道路试验中发动机右悬置螺栓断裂。用材料断口学、金相学等方法结合有限元分析模拟结果,确认了螺栓断裂是由于预紧力衰减产生松动,最终导致疲劳失效。提出优化方案提高螺栓的残余扭矩,并通过了试验验证。     

CVT金属带摩擦片失效机理的研究

通过对某型国产CVT金属带断裂件进行失效分析,发现了摩擦片断裂源位置,提出了摩擦片的失效模式.应用有限元分析印证了断口分析的结论,并根据分析结论推断了摩擦片的失效机理.     

涡轴发动机燃气涡轮叶片断裂原因

某涡轴发动机在厂内试验运行至656.4 h时,一件燃气涡轮叶片在榫头伸根段断裂。通过研究叶片裂纹分布、断口宏观和微观形貌以及开裂部位的应力状态,分析了该叶片断裂原因。结果表明：叶片失效性质为疲劳,疲劳裂纹起源于榫头伸根段排气侧内部第1冷却腔内表面;该型叶片榫头冷却结构设计未考虑应力集中,冷却通道出现较大转角,产生较高水平应力,最终导致叶片断裂和开裂。     

直通高压管汇接头断裂原因分析

通过化学成分分析、金相组织观察、力学性能检测、宏观微观分析及断口分析,对40CrNiMoA直通高压管汇接头断裂原因进行分析。结果表明,机械加工缺陷和热处理不当是导致直通高压管汇接头断裂的主要原因。     

化工机械设备地脚螺栓断裂失效分析

某化工设备地脚螺栓在运行过程中发生断裂,通过对断裂螺栓采用化学成分分析、断口形貌分析、金相组织分析、扫描电镜、显微硬度分析等方法分析了其断裂原因。一系列分析表明,正常断裂与异常断裂螺栓在化学成分、显微硬度、金相组织等方面没有明显差异,说明这些均不是造成螺栓异常断裂的主要原因;正常断裂与异常断裂微观断口形貌分析结果表明,螺栓芯部出现偏聚现象,螺栓在调质高温回火的过程中,发生偏聚继而导致了疲劳裂纹的萌生及扩展,最终引发螺栓断裂。