氢气压缩机缸盖螺栓断裂失效分析

某石化公司氢气压缩机缸盖螺栓发生断裂,采用宏、微观断口分析、化学成分分析、金相检验以及力学性能测试等试验手段分析了该氢气压缩机缸盖螺栓的断裂原因。结果表明：断裂起源于螺杆与螺栓头部连接螺纹末端的应力集中处,由于应力集中,加之螺栓强度等级偏低,使螺栓在长期工作过程中的往复交变应力和扭转应力共同作用下发生了低应力高周疲劳断裂。     

某3 MW风电机组叶片连接高强螺栓断裂原因

某风电场3 MW机组在投运后,多次发生叶片连接螺栓断裂事故。采用宏观观察、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、资料对比核查、登机现场检查等方法,对螺栓的断裂原因进行研究。结果表明：螺栓因受到周期性交变应力作用而发生疲劳断裂;螺栓的装配精度不足,安装过程中存在偏心现象,导致螺栓杆部与螺栓孔内壁紧密接触,局部受挤压力过大;安装时,润滑膏涂抹控制不到位,造成叶片连接螺栓预紧力不均匀,最终导致螺栓发生疲劳断裂。建议更换损坏的叶片连接高强螺栓,严格遵守高强螺栓的装配要求,正确涂抹螺栓润滑膏,以确保机组安全稳定运行。     

直升机主桨毂顶盖连接螺栓断裂原因

某直升机主桨毂顶盖连接螺栓在定检时发现一根已断裂。采用宏观观察、微观分析、金相检验、能谱分析、硬度测试及受力分析等方法对连接螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明:主桨毂顶盖连接螺栓的断裂性质为疲劳断裂。主桨毂顶盖连接螺栓侧面存在磨损,断裂螺栓的偏斜角度增大从而受到较大的附加弯矩,附加弯矩产生较大的剪切应力,叠加使用过程中的循环应力,使得连接螺栓沿根部发生疲劳断裂。     

发动机凸轮轴正时带轮紧固螺栓断裂原因分析

某汽车发动机凸轮轴正时带轮紧固螺栓在台架耐久试验中发生断裂。通过宏观检验、化学成分分析、硬度测试、金相检验以及断口分析等方法对螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明:该紧固螺栓的断裂模式为疲劳断裂;螺栓未紧固到设计要求的预紧力,导致其在使用过程中发生松动,在交变应力作用下螺栓螺纹旋合部位萌生裂纹,最终导致螺栓发生疲劳断裂。     

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。     

风力发电机组叶片连接高强螺栓的断裂原因分析

某风电场多台3MW风力发电机组在运行1.5a(年)后,叶片连接螺栓频繁发生断裂。通过化学成分分析、力学性能测试、金相分析及断口分析等方法,对其中一台风力发电机组的叶片连接螺栓断裂原因进行了分析。结果表明:该风电场叶片连接螺栓的断裂原因主要是材料中存在大量的氧化硅夹杂物,以及制造过程中热处理工艺控制不当导致的晶粒粗大等原因。且叶片连接螺栓安装及定期维护时预紧力分散度较大,使得螺栓在运行中受到复杂的应力条件下发生疲劳断裂失效。     

电站连接螺栓断裂失效分析

采用宏观检验、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、扫描电镜分析等方法,分析了某核电减速机轮毂与辐条连接螺栓的断裂失效原因。结果表明:螺栓断裂是由于螺栓松动后,辐条上下滑动,使螺栓承受较大的剪切应力,最终导致其多源双向疲劳断裂;螺栓材料中存在大量超尺寸脆性硅酸盐类夹杂物,在一定程度上加速了疲劳裂纹的形成和扩展。     

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。     

某车型发动机悬置螺栓连接失效原因分析

针对公司某车型发动机悬置支架与发动机支座连接螺栓在路试过程中发生疲劳断裂进行分析。本文从材料断口学、金相学等失效分析方法分析螺栓断裂原因;基于VDI2230螺栓连接计算系统对螺栓连接安全设计进行分析,从增大预紧力提高螺栓的疲劳性能进行分析。并对导致结构连接失效的原因提出优化设计措施,供汽车悬置支架连接设计相关人员参考。     

液氨储存罐304不锈钢法兰连接螺栓断裂失效分析

某火电厂液氨储存罐上方气氨出口气动阀上的304不锈钢法兰连接螺栓在服役过程中发生断裂,采用金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计、拉伸试验机等设备,从显微组织、断口、硬度、拉伸性能等方面分析了该304不锈钢螺栓断裂失效的原因。结果表明:螺栓失效模式为应力腐蚀开裂;螺栓材料成分不合格(高碳、低铬),导致合金的耐蚀性能大幅降低,晶间应力腐蚀倾向增加;螺栓服役环境为紧邻海岸的海洋大气,空气中氯离子含量较高,螺栓在服役过程中表面易于发生腐蚀,在预紧力、气氨出口气动阀工作过程中产生的拉应力和氯离子的共同作用下裂纹快速沿晶扩展,直至断裂失效;此外,螺栓内部存在较多铸造缺陷,会显著降低合金的力学性能,在发生腐蚀破坏的情况下,使螺栓出现过早断裂失效。     

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.     

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。     

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。     

循环泵法兰螺栓断裂分析

通过金相检验、断口分析和化学成分分析等方法对循环泵法兰螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明：螺栓早期断裂失效的主要原因是材料使用有误,加上受海水中的氯离子腐蚀引起奥氏体不锈钢螺栓产生应力腐蚀裂纹并扩展所致。     

内燃机车用柴油机连杆螺钉断裂分析

内燃机车在检修重组后运行约一个月,其柴油机的两根连杆螺钉发生断裂。采用化学成分分析、硬度测试、断口分析和金相检验等方法,对两螺钉断裂的原因进行了分析。结果表明:两螺钉的断裂均为疲劳型断裂,其中一根螺钉先行断裂,其断裂的根本原因可能是螺钉紧固处于不合理的状态所致。     

发电机组轮毂变桨轴承螺栓断裂原因分析

某风力发电公司的变桨轴承螺栓在使用半年后发生断裂。采用金相检验、化学成分分析、硬度测试及断口分析等方法对该螺栓断裂的原因进行了分析。结果表明:裂纹起源于螺帽与螺杆连接的R角处,该处为应力集中部位,在螺栓松动后,垫片在交变载荷的作用下不断撞击螺栓R角处并在螺杆表面造成损伤,当损伤达到一定程度后,再加上螺杆表面存在脱碳现象,造成表面裂纹的萌生,裂纹在交变载荷的作用下扩展,导致螺栓发生疲劳断裂。     

洗衣机螺栓断裂失效分析

某洗衣机螺栓在安装过程中发生断裂失效,为查明螺栓断裂的原因,对断裂螺栓进行了化学成分分析、宏观分析、金相检验和断口微观形貌分析。结果表明：螺栓断裂是由于其制造时产生了严重的带状组织,降低了螺栓的许可扭转力矩,导致螺栓在安装过程中发生扭转断裂。     

40CrNiMoA钢螺栓断裂原因分析

通过宏观检验、断口分析、金相检验、硬度测试及化学成分分析等方法对40CrNiMoA钢螺栓断裂的原因进行了分析。结果表明:螺栓的断裂性质为氢脆断裂,产生原因是螺栓制造过程中残留的氢含量过高所致。     

Failure analysis of a failed connecting rod cap and connecting bolts of a reciprocating compressor

Connecting rod cap and connecting bolts of a reciprocating compressor are subjected to complex dynamic loads therefore they are of critical machine elements. The causes for the failure of connecting rod cap and connecting bolts after approximately 175,200 h in service have been investigated. To determine the failure mechanism of the connecting system and to figure out which of the connecting rod cap and connecting bolts was broken first, material characterization and numerical analysis are conducted on the connecting rod and connecting bolts. Scanning electron microscope (SEM) and optical microscope are applied to analysis the macro and microstructures. The chemical composition and metallographic structure investigation are carried out to study characteristics of the materials. Tensile tests, hardness and impact tests are performed to check the mechanical properties of the connecting rod cap and three connecting bolts. A finite element analysis of the connecting system is employed to evaluate the overall stress distribution with maximum stress criterion. Results of this investigation indicate that the reason of failure was high cycle fatigue and the initial crack location was consistent with high stress concentration at the curvature mutation position of connecting rod cap which was broken before the connecting bolts.