基于微纳米尺度计量测试仪器的发动机压盘铆钉失效分析

采用微纳米尺度计量测试仪器对汽车发动机压盘铆钉进行表面形貌观测、金相显微组织观察分析、显微硬度测试、材质质量分数分析等,研究铆钉断裂失效的主要原因。分析结果表明,铆钉为缺口应力疲劳失效,源区表面出现挤压台阶及微裂纹,铆钉外缘与压盘形成挤压折叠是起裂主因。     

航空发动机角接触球轴承掉块分析

针对航空发动机高压前支承轴承内沟道裂纹和剥落掉块故障,通过理化检测和电子显微镜对故障套圈进行了检查及分析。结果表明:高压前轴承内沟道表面裂纹为应力裂纹,系磨削加工过程中操作不当产生局部二次淬火所致;剥落掉块应为轴承在工作过程中裂纹扩展所致。通过采取相应控制措施,解决了存在的问题。     

拉铆钉异常断裂失效分析

通过拉力试验机、电火花直读光谱仪、维氏硬度计、光学显微镜、扫描电镜等对失效的拉铆钉进行化学成分、表面硬度、微观组织和断口形貌进行分析。结果表明,断裂失效的主要原因为拉铆钉原材料存在大量的微孔疏松,降低了材料的韧性与强度,增加了材料的脆性,导致铆钉在热处理后发生脆性断裂。     

民航客机7075-T6铝合金壁板的腐蚀特征与机制

为了研究民航客机结构的腐蚀机理,详细表征服役客机7075-T6铝合金壁板的腐蚀形貌、裂纹特征和腐蚀产物,并对其腐蚀机制进行探讨。利用扫描电子显微镜及附带能谱仪对壁板的完整涂层和已腐蚀(未剥落)涂层表面进行微观形貌和能谱分析。利用光学显微镜对壁板横截面金相样品进行详细观察,运用X射线物相衍射分析表面腐蚀残留物的物相。试验结果表明,客机7075铝合金壁板铆钉孔附近区域的表面涂层容易出现鼓泡、开裂等现象,并发生层状的剥落腐蚀,表面腐蚀形貌以微裂纹和龟裂为主,腐蚀产物以氢氧化物为主。铆钉孔附近区域表面下方可诱发大量不连续的阶梯状平行的沿晶应力腐蚀裂纹,裂纹引起的膨胀是表面涂层脱落的关键因素。此外,腐蚀介质中的Cl–、SO42–等有害离子对铝合金壁板的腐蚀具有明显的促进作用。     

某型电子设备连接铆钉断裂分析

针对某型电子设备在使用中出现的铆钉断裂现象,建立了结构的全尺寸有限元模型,并根据断面特征定量反推了输入载荷。随后通过仿真分析,准确预测了铆钉的断裂位置,还原了铆钉断裂过程并给出了铆钉的疲劳寿命。计算结果显示过大装配应力和来自载机的振动载荷共同导致了铆钉疲劳破坏。     

滚动轴承的损坏及其原因

球和滚子轴承的寿命与滚动体运转的总转数和轴承负荷有关。正常的疲劳是在沟道表面出现的剥落现象和掉块现象(图62)。随着疲劳应力增加,最后轴承套圈必将破裂(图63)。     

环状阀片的破坏

氨压缩机中环状阀片破坏形式大部分是径向断裂或局部剥落并伴有磨损。国内不少资料论述了环状阀片的受力状态、运动规律、冲击速度等影响寿命的力学条件。本文通过断口实例分析,提出30CrMnSiA钢制环状阀片断裂的主要原因:在交变冲击载荷作用下,亚表面产生最大切应力与材料本身的缺陷致使裂纹产生,造成表面块状剥落,断面积减小,应力急剧增大而导致阀片的径向断裂。     

外圈断裂式薄壁轴承断口沟道表面的修整北大核心

根据外圈断裂式薄壁球轴承的结构特点,设计了一种专用定位夹具,实现了对外圈断口沟道表面的准确、快速修整。     

某电子设备铆钉冲击断裂原因分析与改进

冲击是机载电子设备面临的多种严酷力学环境考验之一.在冲击试验中,某机载电子设备的安装板铆钉多处发生断裂失效.文中应用Abaqus有限元软件对该电子设备进行了瞬态动力学仿真,准确复现了铆钉断裂的位置和安装板变形,并找到了铆钉断裂的具体原因,进一步提出了增强安装板前缘和用不锈钢螺钉替代铆钉的改进建议.接着,对改进后的模型进行了二次仿真.结果表明,改进后的电子设备结构能够满足机载冲击环境要求.文中针对机载电子设备铆钉断裂提出的结构改进建议对同类电子设备的结构设计具有一定的借鉴意义.     

交流发电机风扇组件断裂故障分析

某交流发电机在进行振动试验时,风扇组件的叶片断裂、铆钉断裂。分析发现,经过盐浴钎焊,风扇叶片的抗拉强度降低,在振动过程中使风扇叶片产生过载断裂,铆钉疲劳断裂。取消风扇组件的盐浴钎焊,将风扇叶片厚度由0.6 mm改为0.8 mm,铆钉直径由准2 mm增加到准2.5 mm,轴套的划窝角度由60°改为90°,成功地解决了该问题。     

GCr15水泵轴连轴承心轴断裂原因分析

采用宏观观察、金相组织分析、硬度检测及断口SEM检测分析等手段对汽车水泵轴连轴承心轴的断裂原因进行了分析。结果表明,轴承心轴沟道表面存在的机械凹痕缺陷是导致该心轴断裂的主要原因。     

汽车交流发电机轴承早期失效原因分析

通过检测和分析,确认发电机轴承的失效是典型的以白色组织为特征的早期剥落失效,剥落位置处于滚珠进入外圈沟道固定承载区的入口处,剥落由滚珠滑动和高循环接触应力共同作用引起,并据此给出了应对建议,以延缓轴承早期剥落失效的发生。     

某型涡轮动力装置铆钉断裂故障分析

针对某型涡轮动力装置铆钉断裂故障,通过分解检查和故障树排查,确定故障原因是中间齿轮组件出现铆接质量问题,铆接后中间小齿轮与中间大齿轮的轴线存在角度偏差,造成齿轮轴工作时出现轴向窜动并发生碰撞,一处铆钉疲劳断裂后,承力结构失稳,使其余两处铆钉过载断裂。为杜绝同类故障,增加了铆接后检查工序。     

铆钉罩断裂浅析及改进措施

铆钉罩受到铆枪内活塞的不断冲击,常常发生断裂,容易击伤操作者,这是长期以来的老大难问题。制作铆钉罩的工艺过程:锻造—车削—热处理。一、断裂的原因 1.锻造时的过热,过烧引起的断裂:铆钉罩在锻造加热时坯件过热、过烧会使冲击韧性和疲劳强度大大下降,受强烈冲击负荷时会导致在工作中     

超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr涂层的高周疲劳损伤

采用超音速火焰喷涂方法在300 M钢基体上制备了WC-10Co4Cr涂层,对其和在300 M钢上的电镀铬层进行了高周疲劳试验,采用SEM及EDS等对经高周疲劳后的涂层开裂和剥落机理进行了研究。结果表明:经过2/3疲劳寿命周次的高周疲劳后,WC-10Co4Cr涂层出现多条平行周向裂纹,裂纹与载荷方向垂直,为正断;试样疲劳断裂后,WC-10Co4Cr涂层断口附近有剥落,随载荷的增加,剥落面积增大;而电镀铬层在试样断裂后表面裂纹也不十分明显,高载荷下断裂后有少许镀层剥落。     

铝合金与高强钢激光-电弧焊铆复合连接机制研究

为实现6061铝合金和Q460高强钢的优质连接,采用激光诱导电弧复合热源对已通过阶梯型铆钉实现预连接的6061铝合金板和Q460高强钢板进行搭接焊试验。分析焊铆复合连接方法下接头的力学性能,断裂模式以及横截面的宏观和微观形貌。结果表明,在铆钉和复合热源的共同作用下,焊铆复合连接接头由3个承载区域组成,分别为钢板和铆钉形成的对接接头,钢板,铆钉以及铝合金板形成的铝-钢连接区以及铆钉侧壁和铝合金板侧壁形成的铝-钢界面。铝-钢连接区的金属间化合物以富Fe的Fe Al相和Fe3Al相为主。在最佳工艺参数下,焊铆复合连接接头的拉剪载荷达到6.2 k N。拉伸断口呈现出纽扣式断裂、母材基体断裂以及拉拔式断裂3种断裂模式,后两种断裂具有更高的韧性和塑性。阶梯型铆钉和激光-电弧复合热源的协同作用可以实现铝合金和高强钢的优质连接。     

轻量化薄板无铆钉铆接的力学性能及接头断裂机理

轻量化作为汽车节能减排的重要手段,得到世界各国的高度重视。目前车身大都采用多材料混用,而异质材料用传统电阻点焊难以形成可靠连接。无铆钉铆接技术是一种冷成形连接工艺,避免了接头热输入问题,通过材料的机械自锁作用形成有效接头。文章通过控制铆接行程,凸凹模直径等参数对不同材料匹配的铆接试样进行拉剪实验。结合成形过程中力-位移曲线,研究无铆钉铆接接头的力学性能及断裂机理。研究发现,拉剪过程中铆接试样出现三种断裂模式,即上层板铆钉压溃,界面断裂和下层板铆钉塑性变形。其中,发生下层板铆钉塑性变形断裂模式的试样表现出更高的拉剪强度和较好的吸能效果。对于界面断裂、上层板接头颈部发生开裂,接头拉剪强度取决于上层板侧壁厚度。     

结合噪声估计的NRLBP铆钉表面缺陷检测

针对铆钉表面缺陷纹理形态复杂多变,传统纹理特征提取方法难以获取准确纹理信息、铆钉缺陷识别率较低的问题,提出一种自适应阈值抗噪LBP的铆钉表面缺陷检测算法AT_NRLBP。首先,将铆钉图像均匀分块后提取铆钉子块;然后,基于PCA分解铆钉子块的协方差矩阵,估计子块图像的噪声水平。根据图像噪声强度计算NRLBP阈值,编码铆钉子块得到NRLBP纹理特征。最后,训练SVM单分类器分类铆钉子块,检测并标记出缺陷子块。实验结果表明,这里算法能有效地检测出铆钉表面缺陷,误检率明显降低;与其他纹理分类算法相比,这里算法在KTH-TIPS数据集上的分类准确率较高。     

钛合金薄板自冲铆接工艺及失效行为研究

基于自冲铆接(SPR)技术,从降低板材硬度和提高铆钉硬度两个角度,实现了对TA1钛合金薄板的有效连接,并制备了TH(降低板材硬度)和TR(提高铆钉硬度)两组钛合金自冲铆接头。通过力学试验研究了两组接头的静力学和疲劳性能,并且基于三参数经验公式采用S-N曲线拟合法绘制出接头S-N曲线。最后,从宏观角度分析两组接头的失效行为,并利用高真空扫描电镜(SEM)进行TR接头的微观断口分析。结果表明:从自冲铆接技术优势和工程实际角度考虑,TR接头的铆接方式比TH接头更具实际操作意义。TH接头的静失效载荷和能量吸收性能均优于TR接头;且两组接头的静力学失效形式均为铆钉断裂。而TR接头疲劳性能更优,且两组接头均出现了下板断裂和铆钉断裂的多种疲劳失效形式。此外,依据SEM观测结果推断出因下板断裂而失效的TR接头,其疲劳裂纹源于铆钉脚应力集中点,且首先沿板宽方向扩展,后沿板厚方向延伸,直至接头完全断裂失效。而因铆钉断裂而失效的TR接头,其断口呈现出典型的疲劳脆性断裂特征。     

巧制铆钉整形冲

在制作板金零件过程中,常要用到各类铆钉。但在安装铆钉时,由于用鎯头敲钉铆钉。不可避免地使铆钉头部变形,影响外观质量。 为此,如果有一只铆钉整形冲来冲击变形后的铆钉头部,可使工件表面上的铆钉头部外形美观,铆接更加牢固。