某柴油机推杆焊缝开裂故障分析与改进设计

针对某柴油机推杆焊缝开裂故障,采用材料分析、断口电镜扫描分析及金相分析相结合的方法对故障原因进行分析。分析结果表明:推杆头部和杆身焊接内侧焊缝处存在焊接缺陷,在工作应力、组织应力、淬火残余应力和应力集中等因素共同作用下,推杆从疲劳裂纹处发生开裂。据此提出了过盈压装式推杆的改进方案。过盈压装式推杆样件,经有限元分析校核、平台试验机试验以及装机验证,满足设计要求。     

大型LD51A铝合金缸体淬火推杆式节能炉改进设计

ＬＤ５１Ａ型推杆炉系ＬＤ５１型推杆炉的改进型，针对ＬＤ５１型推杆炉生产中存在的问题，通过对炉衬结构与炉门密封、进出料机构、气流循环与风机结构、加热功率与功率分配、电控系统、工装与炉底等的大量改进设计，以及一系列的计算，测试与比较，使之各项技术经济指标满足设计要求。     

船用柴油机缸盖缩尺试样的热失效研究

为研究船用柴油机缸盖在低周热循环载荷下的渐进失效问题,开展了“四孔平板”缩尺试样的热失效模拟试验,建立了基于温度依赖的Chaboche组合硬化材料模型和改进Ostergren塑性能量损伤模型的仿真方法,研究了塑性变形演化、疲劳开裂的热失效行为和机理。研究表明：仿真预测具有较高精度,圆孔失圆变形预测最大偏差不超过10.5%,准确预测了裂纹的萌生位置,预测寿命与实际失效循环数目接近;缩尺试样受到循环变化的温度梯度影响,整体结构表现为热弯曲变形失配,产生的局部非对称拉压应力引发了塑性变形;随着循环次数增加发生应力松弛,塑性变形呈现先快后慢的非线性减少趋势;冷却阶段的拉伸塑性应变能和应力三轴度增加,引发了圆孔鼻梁高应力区开裂损坏。     

柴油机零件热处理生产中的几例质量问题分析

以柴油机日常生产中几个典型的质量问题为例,详细介绍凸轮轴渗碳层中碳化物呈连续网状分布、曲轴校直裂纹、连杆淬火裂纹、推杆球碗的退火等质量问题的表面现象、产生的原因以及采取的具体措施。通过具体分析对柴油机零件在热处理工艺流程中出现其他相关问题提供一定的借鉴作用。     

670 t/h锅炉对流过热器爆管分析

分析了燃煤锅炉对流过热器管开裂的原因。结果表明，开裂是局部长期高温过热民垤和碳化物严重球化聚集并形成蠕变裂纹与高温氧化腐蚀共同作用的结果。     

基于Adams的碟式太阳能装置推杆传动系统结构优化分析

针对碟式太阳能发电装置俯仰传动系统实际应用中存在的问题,提出了俯仰传动系统的优化设计方案。利用Adams软件对比分析不同角度偏差作用下系统推杆的运行状况。仿真结果显示:未改进模型在一定安装偏差角作用下,推杆受到较大的侧向力作用,推杆处在危险工况。通过优化支撑组件结构,推杆所受侧向力大幅减小,最大侧向力仅为109 N,与轴向力相比可忽略不计。在实际应用中推杆运行平稳,改进效果明显。     

应用FEA-CFD耦合方法对某增压柴油机排气歧管的开裂失效分析及设计改进

针对某直列四缸增压柴油机排气歧管在台架耐久试验中出现开裂现象,应用有限元(finite element analysis,FEA)-计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)耦合方法对排气歧管进行了热应力分析。排气歧管热应力分析模型中的材料性质随着温度变化的关系由试验测定;在相应发动机工况下对模型预测的温度场和台架上测量的排气歧管温度进行对比,以对模型进行标定。应用标定后的模型分析排气歧管在给定热负荷条件下的应力-应变分布。FEACFD耦合分析结果表明:发生开裂的区域为高塑性应变区,从而推论导致排气歧管开裂原因为热力耦合应力作用下产生的塑性变形,即失效形式为热机械疲劳。以等效塑性应变作为塑性变形的度量及许可的等效塑性应变经验值为判据对排气歧管进行了设计改进,并从三种改进方案中找出最安全的方案进行试验验证,改进后的排气歧管顺利通过发动机台架耐久试验考核。     

某柴油机配气机构异常磨损分析及改进

针对某型柴油机挺柱异常磨损、推杆弯曲和头部磨损等质量问题,从设计、材料和工艺几方面进行了计算、分析,改进了挺柱底面材料和工艺,对推杆外形进行优化设计,计算了改进前后推杆头部的疲劳寿命,提高了配气机构的可靠性,满足了设计要求。     

某抽水蓄能电站顶盖螺母断裂原因分析

断裂螺母的理化性能分析显示螺母材料的化学成分、强度螺纹部分抗弯曲和剪切强度满足要求.断口分析表明,预紧孔附近可见压塌式塑性变形,导致韧性过载撕裂和脆性快速开裂,螺母的表面摩擦系数过大导致预紧扭矩过大,引起螺母破坏.通过改变螺母材质或者预紧方式可以避免螺母的破坏.     

柴油机推杆弯曲故障分析

针对某型号柴油机在试验中发生的推杆弯曲故障,对相关零部件进行材料化学成份、力学性能检测,结合配气机构工作原理分析认为:该型柴油机推杆弯曲的原因系摇臂力学性能较差,气门间隙增大,给整个配气机构施加了额外的作用力,致使推杆弯曲失效。     

材料发展对气阀弹簧的影响

<正> 一、前言内燃机的气阀弹簧应能在整个机器转速范围内提供足够的力使推杆和凸轮始终保持接触。当然,这个力也不能太大,否则推杆和凸轮之间的接触应力会过高。对气阀弹簧的基本要求是一旦断裂或卸载,它都不应变得太松以致使推杆和凸轮之间失去应有的接触力。     

基于复合地基反力法的单柱式海上风力机船舶碰撞研究

采用非线性有限元软件LS-DYNA模拟5 000 t的船舶与3 MW单柱式海上风力机碰撞过程,并采用复合地基反力法描述碰撞过程中土壤与桩相互作用,研究土壤与桩相互作用及船舶碰撞速度对海上风力机碰撞过程的影响,对比分析了碰撞力及海上风力机结构动力响应。研究表明:船舶最大碰撞力随着碰撞角度增大而减小,随着碰撞速度增大而增大;随着船舶碰撞速度增大单柱式海上风力机与船舶碰撞区域塑性变形逐渐增大;船舶碰撞速度增大到3 m/s时,风力机桩底产生塑性变形,继续增大到7 m/s时,风力机桩底产生塑性失效。     

加热炉对流段焊缝开裂原因分析

某公司装置主汽提塔底重沸炉(F-6201)于2014年建成投用,在2017至2020年度运行周期中,顶部对流段经常有热浪溢出,初步判断为蒸汽泄漏。停工期间打开弯头箱发现,有4道焊缝存在目视可见裂纹,经过射线检测发现另外4道焊缝存在裂纹。通过合金分析确认炉管的化学成分满足标准要求;通过金相分析发现存在裂纹的焊缝热影响区主要为马氏体组织并且晶粒粗大,焊缝裂纹处金相组织更是发生了相变;通过对所有对流段炉管的焊缝进行硬度检测发现,绝大部分焊缝及热影响区硬度值超标。结合金相分析及硬度检测结果,判定焊缝开裂的原因为焊接时线能量过大,且焊接完成后的消应力热处理未到位,导致焊缝硬度高,应力大。最终通过重新消应力热处理降低焊缝硬度,降低焊缝开裂风险。     

水工隧洞素混凝土衬砌开裂过程弹性分析

根据弹性力学理论推导了水工有压隧洞素混凝土衬砌开裂时内水压力公式,给出了开裂半径与内水压力关系式,分析了素混凝土衬砌在不同开裂阶段时的结构应力.由计算结果发现,一旦开裂裂缝就会很快贯穿衬砌,裂缝贯穿衬砌前内水压力主要由衬砌承担.     

SWRCH35K冷镦开裂原因分析及控制措施

SWRCH35K钢规格Φ6.5mm盘条在生产标准件过程中出现冷镦开裂现象,通过对开裂部位高倍及扫描电镜检测分析,并对夹杂物进行能谱分析,发现造成Φ6.5mm规格盘条开裂的主要原因是内部夹杂,夹杂物的主要成分为保护渣.通过结晶器自动加渣和开浇的自动液面稳定、浸入式水口插入深度等措施杜绝结晶器内卷渣,有效改善冷镦开裂现象.     

某柴油机箱装体顶横梁开裂故障分析

针对某柴油机箱装体顶横梁表面开裂的故障,通过强度计算、材料分析和制造过程排查等发现:故障系操作人员在发现顶横梁焊接变形后,擅自增加了压机校直工序,使方管表面微裂纹处产生应力集中,造成校直整形后的四根顶横梁表面开裂.据此分析,采取了相应的改进措施.     

锅炉后管板泄漏原因分析

对天津锅炉厂82年制造的卧式蒸汽锅炉中的δ14mm的20g进行了试验,并做了化学成分和金相组织。找出泄漏原因为炉壳结垢较厚,使导热不良,造成钢板温度较高,产生珠光体球化,使力学性能降低,导致在应力集中的部位产生裂纹,并扩展开裂。     

卧式电镦机改造

本单位一台自制卧式电镦机闲置了近十年，主要存在下述问题：电流不稳定；砧子座常漏水；砧子底及砧子底板常烧出突起或凹坑；烧夹紧块；镦出的气门毛坯表面发毛、开裂及成型不佳；镦制时间过长等。     

350MW～1000MW超(超)临界П型锅炉炉底灰斗水冷壁设计改进探讨

近年来超(超)临界机组在中国取得迅猛发展,350 MW~1 000 MW超(超)临界П型锅炉涵盖了目前国内新建的大部分燃煤机组,炉底灰斗是螺旋水冷壁的一个重要组成部分,目前上海锅炉厂有限公司设计的超(超)临界П型锅炉中,炉底灰斗水冷壁进口管屏采用的是窄节距和宽节距相结合的结构方式,在锅炉运行中存在着宽鳍片开裂的隐患,作为水冷系统的关键部件,对炉底进口管屏结构布置进行设计改进。     

优化活塞销孔形状设计改善燃烧室可靠性

随着爆发压力提高,活塞燃烧室喉口开裂失效有所增加.除了热应力、材料蠕变等引起喉口疲劳开裂外,研究发现,活塞销孔结构对燃烧室开裂也有重要影响.异形孔结构可提高销孔承载能力,但同时提高了燃烧室边缘拉伸应力幅值,降低了顶部可靠性能;通过优化设计销孔结构可提高燃烧室及销孔承载能力.