40Cr钢法兰焊接接头断裂原因分析

通过宏观观察、金相分析和化学成分分析等方法,对40Cr钢法兰焊接接头的断裂原因进行了分析。结果表明,40Cr钢法兰焊接接头存在根部裂纹、焊趾裂纹、未熔合和未焊透等焊接缺陷,在应力的作用下,根部裂纹发生扩展,造成接头在使用过程中发生断裂。焊接工艺及操作不当导致法兰焊接接头产生根部裂纹,是其发生早期断裂的主要原因,并对焊接工艺提出了改进建议。     

轴流风机叶片断裂原因分析及改进措施

通过对风机叶片失效部位的有限元计算、宏观形貌观察、理化检验、金相组织分析及扫描电镜观察等工作,找到了叶片断裂的原因,采取了改变叶片材料及增加叶片根部厚度避开共振的改进措施.     

烟气轮机叶片断裂原因分析

采用化学成分分析、硬度测试、断口形貌观察以及金相检验对某炼油厂烟气轮机叶片断裂原因进行了分析。结果表明:叶片断裂性质为早期疲劳断裂,失效原因是锻造工艺不当;断裂起源于叶片排气边晶界处;叶片材料晶粒粗大并有大量的混晶存在以及沿晶界析出的链状连续碳化物,降低了叶片材料的强度和韧性,促进了裂纹萌生与扩展,导致叶片在交变应力的作用下疲劳断裂。     

高温烟机转子叶片断裂失效原因分析

对某石化企业催化装置烟气轮机断裂叶片进行化学成分分析硬度检验金相分析及断口宏微观形貌观察,找出了叶片断裂失效的原因。结果表明,由于叶片制造存在原始缺陷,加之叶片长时间在高温下运行,承受热交变载荷及催化剂粉尘冲刷,导致微观裂纹扩展,引起脆性断裂。     

补充氢压缩机活塞杆断裂失效分析

通过扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和金相分析等方法对补充氢压缩机活塞杆的断裂失效原因进行了分析，发现交变应力作用下的疲劳断裂是压缩机活塞杆断裂失效的主要原因．活塞杆表面螺纹根部处为疲劳裂纹源形成位置，母材中的氢损伤(氢腐蚀)和Si元素含量过高等因素加速了疲劳断裂过程。     

某船用柴油机气马达传动轴断裂失效分析

某项目开发过程中,气动马达的传动轴起动约25～30次时发生早期断裂故障。通过对使用工况、结构特点、硬度分析、金相分析等方面,分析了该气马达传动轴断裂失效的原因。分析结果表明：该传动轴的断裂模式为多源性疲劳断裂。主要原因为异常冲击造成的传动轴花键根部产生初始裂纹,伴随着花键轴不合理的结构设计,不合理的热处理工艺等因素,导致裂纹逐步扩展,最终发展为断裂失效。     

汽车后桥从动齿轮的失效分析

采用形貌观察、化学成分分析、金相检验、硬度测试和有效硬化层深测量等方法,对某型号载重车后桥从动齿轮在运行中出现齿部断裂和齿面剥落现象进行了分析.结果表明:齿轮失效原因在于齿轮齿根部有较深的切削沟槽,导致齿根部应力加大,形成裂纹源,并产生高周疲劳引起齿根部断裂,进而波及其它齿产生断裂和剥落;同时也存在齿轮润滑油选用不当的...     

某直升机旋翼阻尼器安装螺栓断裂研究与试验

某型机喷涂了碳化钨涂层的旋翼阻尼器安装螺栓发生多起断裂或出现裂纹故障,为查明故障原因,对故障件进行了外观观察、断口宏微观观察、金相分析、硬度测试、表面涂层评价等,结果表明:螺栓断裂性质为疲劳,呈线源,裂纹扩展充分;裂纹开裂性质为疲劳.故障原因分析排查结果表明:螺栓提前出现疲劳裂纹或断裂的原因是碳化钨喷涂工艺出现批次性质...     

高炉煤气能量回收透平转子二级叶片失效分析

对某公司断裂失效的高炉煤气能量回收透平转子二级叶片的宏观形貌、化学成分、硬度、断口、显微组织进行了观察和分析,以找出其失效的原因。结果表明:叶片断裂属于疲劳断裂,疲劳裂纹起始于叶片进气边;叶片断裂的原因为所用材料与常规设计材料不同,且采取的热处理工艺不当;叶片表面由颗粒冲蚀产生的大量凹坑促进了疲劳裂纹的萌生,是疲劳裂纹形成的外因。     

呼吸器气瓶阀门断裂原因分析

某公司消防呼吸器气瓶阀门断裂飞出,断裂位置为气瓶阀门接头处。利用超声波对同装置其余气瓶进行检测,发现多组阀门都存在裂纹缺陷。通过宏观观察、金相分析、扫描电镜、能谱分析、化学成分分析、硬度测试的方法对失效阀门进行理化检验,同时,利用有限元分析软件对断裂结构进行受力分析。结果表明,在较大应力条件和腐蚀性环境下、在螺纹根部发生了应力腐蚀开裂。     

基于断裂力学的Nomex蜂窝复合材料超声切割机理研究

Nomex蜂窝复合材料的超声切割技术克服了传统高速铣削中存在的工件固持困难、加工粉尘大等问题。基于断裂力学研究Nomex蜂窝复合材料的超声切割机理,为超声切割工艺参数优化以及超声波声学主轴的优化设计提供理论依据。根据直刃刀超声切割Nomex蜂窝复合材料加工工艺,建立直刃刀的运动学方程,分析得到超声切割断续加工过程中直刃刀与材料相互作用时间关系;应用断裂力学理论,引入动态应力强度因子建立蜂窝复合材料的断裂韧性模型,研究超声切割作用下蜂窝复合材料的微观断裂过程,根据直刃刀位移和裂纹扩展的关系模型,分析切削力的影响因素,并进行仿真研究。研制了超声切割工艺试验台,对蜂窝复合材料进行了有超声和无超声切割加工的对比试验,试验结果显示超声切割显著地减小了切削力,也证实了冲击产生的微裂纹扩展是蜂窝复合材料在直刃刀超声切割作用下,切割力减小的主要原因。理论分析和试验研究表明基于断裂力学的Nomex蜂窝复合材料超声切割机理研究具有有效性和合理性。     

叶片疲劳应力幅的断口特征形貌判断

归纳总结了叶片疲劳断口的特征形貌。宏观疲劳断口的特征形貌主要有宏观疲劳源或疲劳源区的疲劳沟线、疲劳扩展距离、疲劳断口的粗糙度,微观疲劳断口的待征形貌主要有微观疲劳条带间隔、二次疲劳裂纹和韧窝形貌等。然后讨论了通过疲劳断口特征形貌的定性分析或定量分析诊断疲劳应力幅大小的可能性和值得注意的问题。     

基于失效分析法与FTA法的叶片安全性研究

近年来我国沿海钻井平台使用的不同型号的燃气轮机曾发生叶片断裂事故,造成严重损失。为了更好解决燃气轮机叶片断裂的分析、预防与维护等问题,在应用裂纹分析技术及断口分析技术进行叶片失效分析的基础上,建立燃气轮机叶片故障树,运用故障树定性分析原理,对叶片进行故障根本原因推理,结合失效分析与故障原因分析所得的结论,提出了针对性的预防维护建议。将此方案成功应用于工程实践,对于燃气轮机叶片的安全可靠运行提供良好的保障。     

定向凝固合金叶片的裂纹与再结晶研究

对定向凝固合金叶片的裂纹进行分析，在断口观察与金相组织分析的基础上，对叶片的失效模式与失效原因进行研究，并提出预防该类故障发生的措施。研究结果表明，定向凝固合金叶片的裂纹是由于叶片表面的再结晶而导致的。叶片表面的再结晶在叶片使用之前就已存在，是由于固溶热处理前叶片的表面存在塑性变形，在固溶热处理过程中形成的。     

低温液氮冷却下高速切削淬硬钢的切屑形成及刀具磨损

针对低温液氮冷却下淬硬钢高速车削过程中切屑形成及刀具磨损机理尚缺乏相关研究的问题,开展了液氮冷却下的淬硬钢高速切削研究,并与干切进行了对比.分析了切削力、切削温度、切屑特征以及刀具磨损特征,讨论了冷却润滑、切屑形成及刀具磨损机理.结果表明:与干切相比,各组实验中低温液氮冷却切削的切削温度降低了6.9％～9.9％,因材料...     

Liquid drop impact on solid surface with application to water drop erosion on turbine blades,Part I: Nonlinear wave model and solution of one-dimensional impact

Water drop erosion is regarded as one of the most serious reliability concerns in the wet steam stage of a steam turbine. The most challenging aspect of this problem involves the fundamental solution of the transient pressure field in the liquid drop and stress field in the metal substrate, which are coupled with each other. We solve the fundamental problem of high-speed liquid–solid impact both analytically and numerically. In Part I of this paper, the governing equations based on a nonlinear wave model for liquid are derived. Analytical and approximate solutions of one-dimensional liquid–solid impact are given for both linear and nonlinear models, which provide critical insights into the water drop erosion problem. Both continuous and pulsant impacts on rigid and elastic substrates are analyzed in detail. During continuous impact, the maximum impact pressure is always higher than the water hammer pressure. Upon pulsant impact and at a particular instant related with the impact duration, the maximum tensile stress appears at a certain depth below the solid surface, which can be readily related with the erosion rate. In Part II of this paper, two-dimensional (axisymmetric) liquid–solid impact is solved numerically, from which the most dangerous impact load/duration time and the most likely crack positions are deduced. Based on our recent solution of the water drop impact statistics (associated with the fluid flow in the blade channel), a comprehensive numerical study of the water drop erosion (fatigue) on a turbine blade is carried out.     

基于声发射和神经网络的风机叶片裂纹识别研究

提出一种对风力机叶片裂纹声发射信号进行模式识别的方法。该方法以叶片无裂纹、萌生裂纹、扩展裂纹和断裂四个阶段为声发射源的四个模式,基于声发射信号含有丰富的发射源信息的特点,通过大量采样获得叶片裂纹声发射信号参数,并依照叶片裂纹声发射参数分析的数值特点确定BP神经网络,用选定的网络对叶片裂纹阶段进行模式识别,以判断裂纹的危害程度。仿真结果表明,利用BP神经网络可以对声发射信号进行有效识别,识别准确率达到90%以上。     

φ30×108接链环的疲劳断裂分析

阐述利用有限元法对机械结构零部件进行疲劳断裂分析的相关理论和方法。并在此基础上对φ30×108接链环应用有限元分析软件ANSYS进行分析,确定裂纹易产生的危险截面,求解危险截面处不同深度和形态的表面椭圆裂纹的应力强度因子。     

刀片服务器液冷系统的设计和探究

文中介绍了一种刀片服务器的液冷散热系统,对系统各部分的流量及管径进行了设计,同时通过仿真分析和实验测试来验证其散热性能。结果表明,液冷方案相比风冷方案能够将刀片内中央处理器（Central Processing Unit, CPU）支持的功率从165 W 提升到300 W,采用铲齿冷板和水工质并将流量控制在1.5 L/min 以下能够提高液冷系统的散热性能。最后对比分析了液冷和风冷系统的成本,液冷系统成本回收时间约为2.5年,长期运行具有良好的经济性。