火电厂用螺栓紧固件的失效分析与防范措施

本文分析了螺栓紧固件(25Cr2MolV钢)失效原因,表明碳化物沿晶界和亚晶界析出,从而使螺栓的抗蠕变和疲劳能力下降,降低了使用寿命,对此提出相应的防范措施。     

25Cr2MolV钢高温螺栓断裂分析与恢复热处理

利用金相技术、力学性能试验及扫描电子显微镜断口分析研究了M120汽缸25Cr1MoV钢高温紧固螺栓断裂的原因。结果表明螺栓在长期高温工作条件下,网状碳化物沿晶界析出造成材料脆化,并且存在缺口产生应力集中,加上工人拆卸不当使其受到过载冲击力而断裂。经960℃正火、900℃正火及650℃回火的恢复热处理工艺能基本上消除网状晶界,改善微观组织,使螺栓有良好的性能。     

高强度螺栓断裂的SEM分析

利用扫描电镜对高强度螺栓断口进行了微观形貌观察与分析。结果表明，由于冶炼或浇注时，钢液内混入了耐火材料碎块，其杂质元素向晶界偏聚引起局域性的晶界脆化，从而导致螺栓在较低应力状态下发生断裂。     

核电LLS柴油机排气管螺栓断裂原因分析

某核电机组LLS柴油发电机排气管与汽缸连接螺栓发生断裂。通过宏观及微观分析、化学成分分析、显微组织分析、力学性能测试等方法,对螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明:该GH2036合金螺栓的失效模式为沿晶脆性断裂;失效原因为螺栓热处理工艺不当,导致晶界析出了薄片状脆性相,弱化了晶界,造成螺栓在高温和应力共同作用下产生了沿晶脆性断裂。     

时效对18Cr2Ni4WA钢微观组织的影响

用透射电镜和Ｘ－射线能谱仪对经自然和人工时效的１８Ｃｒ２Ｎｉ４ＷＡ钢的微观组织、析出相及其分布进行了研究。结果表明，在应力作用下，组织的回复趋于不均，沿晶界析出的脱溶物增多。回复较充分的铁素体板条中析出粗大的（Ｆｅ、Ｃｒ）３Ｃ，局部均匀分布；回复不充分处，沿晶界还析出长杆状的（Ｆｅ、Ｃｒ）３Ｃ和更细小的杆状Ｗ２Ｃ。时效后组织中元素Ｃ、Ｃｒ和Ｗ趋于沿晶界偏聚，其中Ｗ几乎全部以碳化物的形式存在于晶界附近。析出相（Ｆｅ、Ｃｒ）３Ｃ的［００１］晶带轴与α铁素体的［１２１］晶带轴近似平行。晶界脆性相的增多是该材料的螺栓在服役期间变脆和在腐蚀环境下失效的内在原因。     

主汽门阀盖螺栓断裂失效分析

某电厂在停炉检修时发现一主汽门阀盖螺栓断裂失效,采用宏观分析、化学成分分析、硬度试验、金相分析、断口以及能谱分析等方法对螺栓断裂原因进行了分析。结果表明:螺栓断裂的主要原因为螺栓显微组织粗大且不均匀,在长期高温和应力作用下,局部位置的晶界发生蠕变产生蠕变孔洞;然后在腐蚀介质的作用下,裂纹从晶界蠕变孔洞处萌生并沿晶界扩展,最终造成一次性沿晶脆性断裂。     

汽轮机中压调汽门螺栓断裂分析

采用力学性能、金相分析等方法，对汽轮机螺栓的断裂进行分析，分析结果表明，螺栓在长期高温运行过程中，碳化物沿晶析出导致晶界弱化，从而在应力作用下形成疲劳源，最终产生疲劳断裂。     

销孔螺栓断裂分析

销孔螺栓在服役期限内发生断裂。借助扫描电子显微镜对断口形貌及显微组织进行观察分析。结果表明,由于销孔螺栓的热处理工艺不当,使其显微组织成为珠光体＋沿晶界分布的网状铁素体及魏氏体组织,造成晶界弱化,使得销孔螺栓强度降低,在应力的作用下发生疲劳断裂。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢中的硫与晶界沉淀

硫含量较低时，９００℃热后晶界只存在片状ＴｉＣ；硫含量较高时，晶界还存在片状Ｔｉ２ＣＳ；１１００Ｃ加热时，晶界Ｔｉ２ＣＳ片较大、较厚。实验钢中的Ｔｉ２ＣＳ存在着一种与以前的研究不尽相同的沉淀机制，在９００℃加热时及其后的冷却过程中和６５０Ｃ加热时，点阵中的Ｔｉ、Ｓ和Ｃ向晶界偏聚，Ｔｉ２ＣＳ以片状和粒状沿晶界沉淀。敏化处理时，硫含量较高的钢中，偏聚到晶界的硫原子可能抑制晶界Ｃｒ２３Ｃ６沉淀。     

高锰奥氏体低温钢晶界断裂应力的测定

采用７７Ｋ低温四点弯曲缺口试验造成高锰奥氏体低温钢的沿晶界断裂，利用有限元对缺口塑性区应力分布的分析结果，同试样在纯弯曲载荷下断裂时缺口处的应力集中系数Ｑ，进而求出材料的晶界断裂应力。     

CFRP筋夹板式锚具锚固性能试验研究

设计了一种CFRP 筋夹板式锚具,通过对40 个CFRP 筋-锚具组装件的拉拔试验,研究了锚固长度、螺栓预紧力、螺栓数量和CFRP 筋表面处理等对锚具锚固性能的影响.试验结果表明:试件的破坏形态包括CFRP筋的滑移、断裂和拉脱三种,试件达到极限荷载时的滑移量较小.增加锚固长度、螺栓总预紧力、螺栓数量以及对CFRP 筋表面打磨处理均可在一定范围内提高锚具试件的极限荷载.通过合理控制上述参数,可以使锚具发挥良好的锚固性能,满足实际使用要求.该文给出了CFRP 筋夹板式锚具合理的构造和螺栓预紧力值.在试验研究基础上,分析了CFRP 筋夹板式锚具的锚固作用机理,建立考虑锚固长度、螺栓预紧力和螺栓数量的CFRP 筋-锚具界面平均摩擦系数模型,并提出夹板式锚具的极限荷载计算公式,与试验结果吻合良好,具有较好的适用性.     

进口氢气压缩机螺栓断裂原因分析

通过宏观检验、化学成分分析、金相检验以及断口分析等方法对氢气压缩机的地脚螺栓和连接螺栓发生断裂的原因进行了分析.结果表明:由于压缩机机座安装倾斜,造成地脚螺栓受剪切应力首先断裂;连接螺栓受振动引起的剪切应力和轴向拉应力共同作用,并且其预紧应力超过最大允许预紧应力,最后发生疲劳断裂;另外螺栓本身存在的材料缺陷致使强度不足...     

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.     

换热器紧固螺栓的应力腐蚀断裂分析

紧固螺栓服役2年后发生成批断裂.采用宏观观察、化学成分分析、金相检验和扫描电镜与能谱分析等方法对失效螺栓进行了分析.结果表明,由于紧固螺栓长期浸在含有H2S介质的油料中,并在所承受的各种应力下又与腐蚀环境相互作用便产生了应力腐蚀,加上螺栓材质选用不当和硬度、显微组织不合理等其他因素,最终导致螺栓断裂.     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。