汽车轮胎螺栓失效分析

汽车轮胎螺栓断裂,通过化学成分分析、断口宏观和微观及能谱分析、金相分析、硬度分析,对其断裂原因进行了分析.结果表明:断裂螺栓原材料表面的小折叠或小裂纹缺陷由于酸洗形成腐蚀坑,螺栓在服役过程中,由于受到较大应力,从应力集中的螺纹牙底腐蚀坑萌生裂纹,裂纹不断扩展导致疲劳断裂.     

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。     

受电弓疲劳裂纹扩展特性及寿命预测研究

通过有限元软件建立受电弓三维有限元模型,结合断裂分析软件Franc3D研究受电弓上框架尾部疲劳裂纹的扩展特性,并对常温、大气环境以及腐蚀环境下疲劳裂纹扩展寿命进行预测.结果 表明:当受电弓上框架尾部已产生2 mm的表面裂纹时,继续扩展至表面长度约为15 mm时将会穿透管壁;对于常温、大气环境,疲劳裂纹从2 mm的表面裂纹扩展为50 mm的穿透裂纹所对应的运行里程约为24万公里;在腐蚀环境下,表面裂纹扩展至相同长度对应的运行里程约为3.19万公里.     

高强度螺栓表面微裂纹对延迟断裂及疲劳断裂的影响

在建立螺纹根部微裂纹尖端的应力强度因子,K_I 表达式的基础上,定量地分析和评价了表面微裂纹对高强螺栓应力腐蚀断裂和疲劳断裂的影响,这对高强螺栓的选材、制造加工和质量控制具有一定的实际意义。     

超高压脉冲阀螺栓断裂失效原因分析

针对超高压聚乙烯装置脉冲阀螺栓发生断裂的情况,采用断口宏观分析、微观形貌分析、能谱分析、化学成分分析、金相检验及力学性能测试等方法分析了螺栓断裂的原因。结果表明:断口形貌表现为腐蚀疲劳的特征,疲劳裂纹的起源为弱酸性含Cl介质造成的螺纹根部腐蚀凹坑,腐蚀凹坑的存在使应力进一步集中,在交变载荷作用下产生了腐蚀疲劳断裂。     

水泵泵体连接螺栓的断裂失效分析研究

某强度级别为10.9级的水泵泵体连接螺栓在使用过程中发生断裂,该连接螺栓已经使用了4～5年。通过材料化学成分分析、力学性能测试、断口分析以及金相组织检验等,分析了泵体连接螺栓断裂失效的原因。结果表明,泵体连接螺栓断裂方式为疲劳断裂,疲劳源位于螺纹根部应力集中区,为线性起裂源;弯拉工作应力叠加了一定的冲击波动载荷是螺栓发生疲劳断裂的主要原因,防护层破坏后螺纹底部发生腐蚀,在一定程度上促进了疲劳裂纹的形成。     

冷热交换器的裂纹处理

我厂是年产2.5万吨合成氨的小化肥厂,在用压力容器72台,合成系统4600冷热交换器是其中一台。1996年压力容器定期检验时,发现此交换器上部内表面有两道10cm左右裂纹。裂纹是导致容器发生脆性破坏的主要原因,同时还加速容器的疲劳破裂和腐蚀断裂,必须采取措施彻底消除。 一、确定裂纹性质 压力容器的裂纹一般有疲劳裂纹和腐蚀裂纹两种。疲劳裂纹是由于容器的结构不合理或材料存在缺陷造成局部应力过高形成的。腐蚀裂纹是腐蚀介质在一定的操     

轻烃站原料气压缩机A机进气阀阀盖螺栓的断裂原因

通过对某油田轻烃站原料气压缩机A机进气阀阀盖螺栓的断口形貌、化学成分、显微硬度、显微组织、受力情况等进行分析,讨论了螺栓失效的原因。结果表明:螺栓的断裂性质为疲劳断裂,疲劳裂纹在螺纹根部萌生;螺纹根部存在因加工不当而出现的缺口、凹坑等缺陷,缺陷处易产生应力集中而成为疲劳裂纹源,在压缩机工作时产生的交变应力作用下微裂纹扩展,并最终导致螺栓的断裂;建议在螺栓加工过程中,采用表面喷丸、渗碳、渗氮等工艺在螺纹根部表面引入残余应力,严格按照高强紧固件的热处理要求进行调质热处理,严格按照压缩机的使用要求紧固螺栓,并定期检查和更换螺栓。     

139.7mm加重钻杆外螺纹接头断裂原因分析

为查明某井139.7 mm加重钻杆外螺纹接头的断裂原因,对断口进行了宏观和微观分析,对材料进行了化学成分分析、力学性能试验和金相分析,并进行了有限元分析等。结果表明:加重钻杆断裂属于腐蚀疲劳断裂;断裂主要原因是加重钻杆接头内径大于标准规定值,降低了加重钻杆外螺纹接头断裂扭矩和抗拉载荷,在疲劳载荷与腐蚀介质作用下,腐蚀疲劳裂纹首先在加重钻杆外螺纹接头危险截面部位螺纹牙底萌生,随后在载荷作用下裂纹不断扩展,进一步降低了接头的强度,最终发生了断裂事故。     

某火电机组三连杆恒力弹簧支吊架弹簧拉杆断裂原因

某火电机组三连杆恒力弹簧支吊架弹簧拉杆发生断裂,通过宏/微观形貌观察、化学成分分析、显微组织观察、力学性能测试及受力仿真计算等方法分析了弹簧拉杆断裂原因.结果表明:断裂弹簧拉杆材料为疲劳性能较差的非调质态45钢;弹簧拉杆螺纹加工长度不足及表面加工缺陷使其在第一个螺纹牙根部产生应力集中,形成裂纹源;三连杆恒力弹簧支吊架在...     

某电厂调节阀杆断裂事故分析

某电厂3根调节阀杆在运行过程中发生断裂,活塞杆的材料牌号为1Cr11MoV,由于活塞杆淬火冷却速度慢,调质后形成淬火冷却不足组织。阀杆的断口分析表明阀杆的断裂性质是疲劳断裂,阀杆端部及螺纹局部被氯化,在氮化组织中形成显微裂纹,增加了螺纹的脆性,导致螺纹在运行中出现局部剥落现象,形成偏载,进一步加剧了螺纹处的应力集中,最终导致阀杆疲劳断裂。     

应力集中和表面完整性对平尾大轴抗疲劳性能的影响

某型飞机平尾轴在进行台架试验时发生断裂,失效分析表明,该轴的断裂性质为疲劳断裂,裂纹起源于大轴筒体内腔变截面过渡圆弧根部的加工刀痕谷底。通过对大轴进行扫描电镜观察分析,发现使用过的旧大轴内表面存在10～16 μm厚的“疏松”层,疏松层内有较多的疲劳微裂纹和孔洞,该“疏松”层是大轴服役中氧化腐蚀和疲劳损伤所形成的。“疏松”层的存在破坏了大轴的表面完整性,降低了大轴材料的抗疲劳性能。有限元建模分析表明,变截面台阶造成的结构应力集中和粗糙加工刀痕形成的附加应力集中是造成大轴疲劳断裂的力学因素,两种应力集中因素的联合作用降低了大轴的疲劳寿命,导致大轴在变截面过渡圆弧根部的加工刀痕谷底萌生疲劳裂纹。综合分析表明,大轴内表面“疏松”层的存在以及变截面台阶造成的结构应力集中和粗糙加工刀痕形成的附加应力集中是大轴发生疲劳断裂的主要原因。     

高锰钢铁路辙叉表面龟裂剥落机理分析

高锰钢铁路辙叉在使用过程中因心轨表面龟裂剥落而提前失效,对其进行了扫描电镜观察和能谱仪测试分析。结果表明:断口中的夹杂物为Al2O3或[Al2O3].(CaO)x等;在表面裂纹的断口微观组织中有大量的致密疲劳辉纹和泥状腐蚀形貌,次表面裂纹断口也有疲劳辉纹,表明辙叉表面的剥落掉块为表面的腐蚀疲劳和次表面的接触疲劳所致。疲劳裂纹往往从氧化铝、氧化钙等颗粒状夹杂物或组织不均匀处萌生,表面裂纹与切应力成锐角向表层下扩展,次表面裂纹斜向表面扩展,当表面裂纹与次表面裂纹相互连接时,被裂纹包围的金属块即产生剥落,形成剥落坑。     

一种预测蚀坑腐蚀疲劳寿命的概率模型

蚀坑腐蚀引起的疲劳损伤过程包括七个阶段,蚀坑形成、蚀坑扩展、蚀坑转变为疲劳小裂纹、小裂纹扩展、小裂纹转变为长裂纹、长裂纹扩展和断裂.用一阶可靠性方法(first-order reliability method,FORM)和蒙特卡洛模拟法分别计算铝合金蚀坑腐蚀疲劳寿命,得到疲劳寿命的累积分布函数(cumulative distribution function,CDF),进行概率敏感性分析.同时研究几个随机变量及其变异系数(coefficient of variation,COV)对预测疲劳寿命的影响.     

风力发电机组用变桨轴承外圈断裂的原因

风力发电机组用变桨轴承外圈在使用一段时间后发生断裂,通过宏观检查、化学成分分析、力学性能测试、断口形貌和显微组织观察等方法分析了断裂原因。结果表明:轴承外圈断裂性质为疲劳断裂;螺栓孔内表面在腐蚀介质作用下产生点蚀坑,形成应力集中点,在较大外力作用下,在应力集中明显的点蚀坑处萌生裂纹并诱发疲劳断裂。     

风电机组叶片螺栓断裂原因分析

某风电场在定期检查扭矩维护时,发现叶片的部分螺栓有断裂情况。它的断口起始于螺纹牙底,边缘可见明显的轮辐状态台阶,内部可见明显的贝壳花样,且微观形貌存在螺栓疲劳所导致的辉纹。经检测,断裂表面硬度偏高但表面未发现增碳现象。观察断口之处的特点,推测表面硬度增加是因为工艺喷丸处理引起的,并不是断裂的根本原因。分析断口形貌可知,螺栓承受交变载荷次数较高且载荷较小,属于高周低应力疲劳。螺纹牙底为应力集中部位,疲劳裂纹在交变载荷下不断扩展,最终导致螺栓失稳断裂。基于此,着重研究风电机组叶片螺栓断裂的原因。     

石油钻铤断裂原因分析

为查明某油井钻铤断裂原因,对钻铤断口形貌、材料化学成分、力学性能和显微组织进行了分析。结果表明:钻铤断裂属于疲劳断裂;断裂原因主要是材料韧性不足及螺纹形状不规则(存在尖角),存在应力集中,易在此处形成疲劳裂纹源。     

飞机进气道连接片的断裂分析

某飞机在使用过程中，右进气道的连接片发生断裂，通过断口、金相和化学成分分析，确定了其断裂原因、结果表明，裂纹起源于连接片表面的腐蚀坑，该连接片的断裂性质为疲劳断裂、     

液压泵柱塞弹簧断裂失效分析

某型液压泵上1Cr18Ni9不锈钢柱塞弹簧在工作4 h后断裂成4段;采用宏观分析、断口微观形貌分析、金相检查、硬度和渗氮层厚度测量等手段对弹簧断裂性质和原因进行了分析。结果表明:弹簧断裂性质为疲劳断裂,断裂起源于弹簧内侧的一表面轴向裂纹;该轴向裂纹产生于不锈钢丝的拉拔过程中,在使用环境下发生应力腐蚀,促进了裂纹的扩展,最终使弹簧在油压循环应力作用下发生疲劳断裂。     

焦化装置V401顶安全阀弹簧的断裂原因

某化工厂焦化装置V401顶安全阀启跳后不回座,安全阀解体后发现其弹簧发生断裂。采用化学成分分析、硬度检测、组织和断口形貌观察、腐蚀产物分析等方法分析了安全阀弹簧的断裂原因。结果表明:安全阀弹簧在湿H_2S环境中发生应力腐蚀形成裂纹,裂纹在交变载荷作用下扩展;当弹簧有效横截面积不足以承受介质内压的波动作用时弹簧发生断裂,属于腐蚀疲劳断裂。