不同状态590车轮钢的疲劳裂纹原位分析

本文结合车轮钢复杂的制备过程,利用激光共聚焦显微镜研究了车轮钢热轧态、冷变形态、焊接态疲劳裂纹萌生及扩展的过程。研究发现：冷变形10%板的裂纹萌生最早,热轧板介于中间,焊接接头启裂最晚。变形10%的样品,裂纹的扩展速度最高。焊接态裂纹扩展的速度居中,热轧态最低。热轧态的疲劳裂纹扩展速度呈现由低到高逐渐变化的过程,开始阶段扩展速率较低,然后进入缓慢增长区,随着裂纹长度的增加,应力强度因子也随之增大,裂纹扩展速度迅速提高。通过背散射电子衍射分析发现,疲劳裂纹的萌生与位错滑移过程密不可分。铁素体组织中裂纹萌生与{001}<110>织构强度直接相关。     

Φ1200氨冷器壳体裂纹原因分析及对策

以某化肥公司Φ1200氨冷器壳体开裂泄漏的失效分析为例，通过对检验数据和结果及有关献资料的分析研究，探究了液氨介质压力容器产生应力腐蚀裂纹的原因：①设备中存在较高的焊接残余应力；②液氨介质具备应力腐蚀环境，即含水量≤0．2％，且有空气(O2或CO2)污染(或掺入)，使用温度高于零下5℃；③母材强度越高．应力腐蚀裂纹产生的倾向就越大．针对上述原因提出了防止氨冷器类临氨压力容器产生应力腐蚀裂纹的对策：①选用强度稍低，但抗裂性较好的低碳钢和低合金钢，如用20R钢制造；②焊接时应采用严格的工艺措施和较低的焊接热输入量；③焊后应及时进行整体消除应力热处理；④控制焊接接头各区硬度HB≤185；⑤在液氨中添加0．25％的水作为缓蚀剂；⑥在运行中加强检查，及时进行停车检修时的内外部检查和定期检验．     

主蒸汽管道裂纹原因分析

主蒸汽管道在使用过程中,出现蒸汽管道发生裂纹的情况,如果不能及时对这些问题进行处理,甚至会引发人身安全问题,其后果不堪设想,本文主要针对主蒸汽管道裂纹的原因进行分析与探究.     

复合材料层板分层伴以横向裂纹扩展的层间应力分析

本文首次提出了分层伴以横向裂纹扩展的三维有限元模型，对典型铺设的［０２／±４５２／９０２］５碳／环氧复合材料由于其分层伴以横向裂纹损伤产生的层间应力进行了分析。计算结果表明层间裂纹首先在９０°层中部出现并开裂至相邻界面处而产生横向裂纹，横向裂纹的出现引起局部分层接三角形状扩展，并指出分层损伤过程是一个主导性的稳定扩展过程，也是导致刚度下降的主要因素。数值计算结果与试验结果是吻合的。     

蒸汽发生器传热管裂纹断口电子金相分析

为了判断某蒸汽发生器传热管的开裂性质和影响因素,用电子显微镜对该蒸汽发生器传热管管束裂纹进行断口电子金相分析.通过对管束大量电子断口的观察分析,证明了断口为准解理断裂,具有河流花样的特征.根据电子衍射和电子探针对管束断口腐蚀产物和夹杂物的分析计算,确定了腐蚀产物和夹杂物的成分.由断口形貌特征及对比试验可以确认该蒸汽发生器传热管管束发生应力腐蚀开裂,是一种脆性的穿晶断裂.     

波形膨胀节环焊缝接头裂纹分析

在波形膨胀节环焊缝接头裂纹处直接取样，进行金相、电镜等检验，结合焊接接头处工作状态的应力分析，结果表明这是一种应力腐蚀裂纹．     

大型轧机机架裂纹的形成原因及防止

大型轧机机架是我公司生产的拳头产品,经常会产生一些裂纹,大大制约了产品的交货工期,增加了公司的运营成本及管理工作量。分析其产生的原因,在生产中采取一些有效措施,防止机架产生裂纹,可提高机架的质量和使用寿命,对公司的生产和发展具有重要意义。     

J320(U)轮箍踏面轮轨滚滑损伤的失效分析

对J320(U)轮箍踏面长条鱼鳞状损伤的失效分析,通过对损伤轮箍的失效分析排除轮箍制造原因,确认损伤为制动剥离,发现损伤区域存在热影响区域,热影响区域表层存在平行于表面的裂纹,热影响层存在马氏体、贝氏体、屈氏体、索氏体及细晶粒珠光体层,珠光体层同时存在粒状组织,确认了轮箍踏面损伤的原因是轮轨滑行产生高热,高热是轮箍表面金属强度大幅下降,金属被沿踏面拖拽或堆积形成鱼鳞状缺陷。     

任意裂纹面荷载作用下界面断裂分析

为研究裂纹面上作用的荷载对裂纹稳定性的影响,本文基于比例边界有限元方法提出裂纹面作用有任意方向、任意大小面荷载的界面应力强度因子求解模型.界面裂纹具有复数形式的应力奇异性指数,在任意裂纹面荷载作用下其奇异应力场更为复杂.应用本模型,径向的位移和应力可解析求解,无需网格细分即可自动反映裂尖的应力奇异性.裂纹面上的任意荷载首先可分解成平行于裂纹面以及垂直于裂纹面的分量,并进一步分解成有限项幂函数的和.对每个幂函数荷载解析求解,基于线性叠加原理获得结构在全部荷载作用下的解.该模型对各向同性材料和各向异性材料均适用.文中通过板承受裂缝面荷载时的应力强度因子求解的多个算例对该模型进行了验证和应用,对板的几何尺寸和双材料参数进行了敏感性分析,并应用于重力坝坝踵界面裂缝在水压力作用下的应力强度因子求解.     

筒体与法兰盘焊接裂纹原因分析

本文针对磨煤机筒体与法兰盘焊接过程中出现的裂纹问题了实验,通过对法兰盘的化学成分、硬度、金相、能谱进行测试,对筒体与法兰盘焊接过程中产生裂纹的原因进行了详尽的分析,并提出了相应的预防措施。     

涂层中裂纹应力强度因子的计算及裂纹扩展

在涂层工作过程中,由于喷涂材料硬度高、抗裂性能差、喷涂工件刚性大工件表面产生应力集中,涂层很容易产生裂纹.对于含初始裂纹的喷涂材料,在拉伸载荷作用下裂纹的扩展与裂尖应力强度因子有很大的关系,根据断裂力学的基本原理,提出了利用数值模拟的方法来计算裂纹尖端的应力强度因子.并讨论了裂纹前沿网格划分对应力强度因子的影响,预测了裂纹扩展时形状的变化.     

连杆裂纹原因分析及工艺改进

利用裂口形貌观察，化学成分分析，金相分析法等手段分析连杆裂纹产生的原因并采取相应措施，结果表明：合理控制淬火介质冷却速度，预冷时间能有效避免零件淬火裂纹。     

斜裂纹应力强度因子的有限元计算及分析

介绍和讨论了斜裂纹应力强度因子的有限元分析方法,分别计算了单轴、双轴压缩下有限大板中存在的中心贯穿斜裂纹的应力强度因子.通过对求得的应力强度因子值与解析解的比较,表明用有限元法计算应力强度因子具有相当高的精度.同时,通过对不同倾角的裂纹尖端应力强度因子的计算,分析得到了裂纹倾角对应力强度因子的影响,为斜裂纹在复杂载荷作用下的断裂判据的计算提供了有效的方法.     

渗碳淬火齿轮产生磨削裂纹原因分析及其预防措施

通过对磨削裂纹形成原因的分析,得出磨削裂纹的产生主要是工件不良组织形态在磨削热的作用下,残余应力与热应力相互作用的结果,并归纳出防止产生齿轮磨削裂纹的措施．     

列车制动过程踏面温度场及应力-应变分布特性

对Abaqus软件进行二次开发,采用旋转载荷法设置热流密度、法向载荷、切向载荷以及轮轨间的接触传热作用,在车轮表面设置对流换热和热辐射作用,基于热-机械耦合仿真得到了不同制动规程条件下踏面温度、应力和应变的动态变化及其分布特性,在此基础上回归得到了车轮踏面最高温度及制动结束温度与制动工况参数之间定量关系,并给出了制动过程踏面温度最高点温度变化曲线模型以及热应力预测模型。结果表明：轴重、制动初速度和减速度每增加5 t、20 km/h和0.1 m/s²,踏面的最高温度分别增加约90℃、120℃和26℃;25 t、100 km/h、0.7 m/s²制动工况下,径向应力辐达625 MPa,切向应力最大值为-713 MPa,最大径向、切向塑性应变分别为-5.47‰和-3.37‰,最大热应变为5.178‰,热应力范围为433 MPa。     

换热器膨胀节裂纹分析及处理措施

对某化工厂换热器膨胀节裂纹进行了重点分析,找出膨胀节产生裂纹的主要原因是设计膨胀节位移量不足以消除换热器温差应力。为此,设计了一种新型膨胀节,快速有效地解决了膨胀节裂纹泄漏易燃易爆气体带来的安全隐患。经过连续12年的正常运行,证明这种新型膨胀节的经济实用性和安全可靠性。另外,新型膨胀节的伸缩量远大于同规格的标准膨胀节,适用于替代失效的单波膨胀节,也可用于补偿量不太大的结构。     

机架辊辊道电机轴断裂原因分析

为研究机架辊辊道电机轴因预紧力不足产生的疲劳断裂,建立了动力学模型.通过仿真分析表明有轴向间隙时,会对电机轴产生交变应力且接触力随着轴向间隙增大而增大.通过静力学分析发现最大应力在键槽处,在5 mm轴向间隙时应力最大值超过电机轴屈服强度,使得电机轴在键槽处产生塑性变形,成为疲劳源区.     

合成氨中置锅炉应力腐蚀开裂原因分析及预防

通过对某合成氨装置中置锅炉的腐蚀形貌、工作条件的分析，阐明了其应力腐蚀开裂的原因，并提出预防措施。这对类似设备发生应力腐蚀的预防有一定参考价值。     

桥式起重机车轮啃轨原因分析及维护检修中应注意事项

文章以桥式起重机较为常见的车轮啃轨问题为主要内容,首先对该问题所造成危害进行了说明,其次对问题成因进行了分析,具体包括车轮缺陷、轨道缺陷等方面,最后针对不同成因分别提出了相应的检修策略,例如,更换车轮、调整轨道等,供维修人员参考.     

DZ125合金超高周疲劳微观裂纹萌生机制

DZ125合金具有优良的综合性能表现,已被广泛应用于燃气涡轮高温部件的铸造。关于DZ125合金的疲劳问题研究已有较多文献报道,但从微观断口分析的角度系统阐述该合金超高周疲劳裂纹萌生及失效机制的研究则相对较少。通过研究发现,随着疲劳强度的降低,疲劳数据离散性有增大的趋势;较小的疲劳应力（小于220 MPa）所对应的疲劳寿命并未有明显增加,上述特征与疲劳微观裂纹萌生机制的改变直接相关。在高应力作用下,疲劳裂纹倾向于从材料的表面或次表面萌生,巨型二次裂纹成为其断口形貌的主要特征;在低应力状态下,材料内部的孔洞缺陷是疲劳裂纹萌生的主要区域,并严重影响材料的疲劳寿命。驻留滑移带（PSB）可导致表面粗糙区的形成,成为裂纹尖端的主要特征。主裂纹与其他二次裂纹存在竞争关系,并最终引起疲劳断裂的发生。基于Murakami公式,DZ125合金在裂纹萌生阶段的平均应力强度因子为3.15 MPa·m^1/2,裂纹快速扩展阶段的平均应力强度因子和材料的断裂韧性（K_IC）分别为7.72和15.70 MPa·m^1/2。