500kV架空线路相间间隔棒失效原因分析

通过宏观分析、金属化学成分分析、金相组织检验、扫描电镜断口形貌分析和间隔棒连接结构分析,对某500 k V架空输电线路相间间隔棒失效原因进行了综合分析。结果表明,ZL102间隔棒存在铸造缺陷以及间隔棒结构设计不合理是导致该间隔棒失效的根本原因。     

35钢延长拉杆过热断裂原因分析

延长拉杆是输电线路重要的承载连接金具.结合一起500 kV输电线路延长拉杆断裂实例,通过对延长拉杆进行宏观检测、材料成分检测、室温和高温力学性能检测、不同热处理条件下的金相组织观察、断口形貌观察、通流试验等进行分析,研究引起延长拉杆过热断裂的原因.结果表明,当引流线夹接触不良或断开时,会导致延长拉杆通过大电流后长时间严...     

基于试验和数值模拟的钛合金异种材料压印连接研究

为了实现钛合金(TA1)和铜合金(H62)及铝合金(Al5052)压印连接的可行性,对其压印接头进行拉伸—剪切试验。运用扫描电子显微镜对接头拉伸断口微观形貌进行了分析,基于有限元软件ANSYS/LS-DYNA软件建立了压印连接过程的二维轴对称模型。结果表明:压印连接技术可实现TA1-H62和Al5052-TA1钛合金异种板材的有效连接,压印连接试验和模拟结果具有良好的一致性;两接头的破坏模式均为颈部断裂。从微观分析可知,两种接头上板颈部断口不同受力点均出现剪切作用形成的韧窝特征,为典型的韧性断裂,且TA1-H62接头断口最后受力点具有准解理和韧窝等多种形貌特征。     

高强钢40CrNiMoA的扩散连接

采用QSn6.5-0.1锡青铜中间层合金对40CrNiMoA高强钢进行了扩散连接工艺研究,通过扫描电镜及能谱等分析方法对形成接头的组织、元素分布、力学性能及断口形貌进行了测试分析;分析结果表明:QSn6.5-0.1作为中间层合金扩散连接40CrNiMoA是可行的,连接强度与中间层合金等强;从断口的形貌可知属于韧性断裂,说明扩散连接形成的接头适用于一些具有一定冲击、震动载荷的零部件的连接。     

主桨毂中央件限动锁连接螺栓提前断裂原因分析

主桨毂中央件疲劳试验限动锁连接螺栓出现提前断裂故障,通过断口宏观形貌、微观组织、断口特征、硬度等分析方法,得出故障件的断裂性质为单向弯曲疲劳断裂,产生原因与螺栓拧紧力矩降低、螺栓头部倒角过渡区域加工质量有关。通过增大限动锁连接螺栓拧紧力矩、螺纹及螺栓头部R区进行倒圆弧滚压强化等改进措施,主桨毂中央件限动锁连接螺栓在疲劳试验全过程中未再发生提前断裂。     

钛合金同种/异种板自冲铆接头静态失效机理分析

对钛—钛、钛—铝及铝—钛接头进行了准静态力学性能实验,对比分析了这三种接头的静力学性能。采用扫描电子显微镜对接头断口形貌进行了观察,研究了接头的静态失效机理。结果表明:钛—钛接头的平均静强度(207.7MPa)大于钛—铝接头(144.8 MPa)及铝—钛接头(126.6 MPa)。钛—钛接头断口微观特征为:上板与铆钉接触的不同位置被擦伤,铆钉断口为典型的沿晶断裂;钛—铝接头断口微观特征呈韧窝状,为典型的韧性断裂;铝—钛接头的上板被损伤,其与铆钉接触部位呈现出被摩擦的形貌,断口呈撕裂型韧窝状,为韧性断裂特征。     

压印接头混合失效形式的静态失效机理分析

以TA1-1420和镀锌钢-镀锌钢压印接头为例,研究了压印接头两种混合失效形式的力学性能及失效机理。并通过扫描电子显微镜观察了断口微观形貌,分析了不同混合失效接头的受力以及断口特征,得出了两种混合失效模式在静载荷下不同的失效机理。结果表明:上板拉脱混合失效的机理主要是脆、韧断裂,上板颈部断裂混合失效主要是韧性断裂。     

Be/Al/Be激光焊接接头显微组织分析

铝为过渡材料,运用激光焊接技术实现了铍与铍激光熔焊连接.采用扫描电镜(SEM)、金相显微镜(OM)、微控电子万能试验压力机及微区X射线衍射仪(XRD)对焊接接头的显微组织、剪切断口形貌、力学性能及相结构进行了试验研究.结果表明,Be/Al/Be激光焊接接头为铝与铍形成类似复合材料的双相组织,接头抗剪强度介于铝和铍的抗剪强度之间,随着焊缝组织铍含量增加,接头抗剪强度呈上升趋势、焊接接头断裂形式由塑性断裂向脆性断裂转变、断口形貌由韧窝断口向准解理断口过渡,焊缝中的金属化合物是导致焊缝失效断裂的主要原因.     

珠光体灰口铸铁静载与疲劳断口形貌扫描电镜观察及其断裂机理初步研究

本文对珠光体灰口铸铁的静载拉伸、冲击试样断口和旋转弯曲疲劳试样断口的扫描电镜观察结果进行了对比研究,认为断口的微观形貌取决于加载方式。据此提出:珠光体灰口铸铁静载断裂与疲劳断裂可从断口上的石墨暴露率、片状石墨及珠光体组织断裂特征三个方面来判定。在断口微观形貌观察的基础上,对片状石墨和珠光体组织的断裂机理进行了初步探讨。     

高强热轧卷板TQ700MCD拉伸层状断裂形成原因分析

为了分析铁素体型高强热轧卷板TQ700MCD层状断裂的成因,本文使用OM和SEM观察了断口组织和形貌,并研究了裂纹萌生扩展的过程。结果表明:层状断口由多个小平面组成,为典型韧窝状的韧性断口;层状断裂的裂纹起源于缩颈阶段;裂纹是在(Nb,Ti)(C,N)析出带、夹杂物的边缘萌生扩展;层状断裂的发生与钢种的成分、组织及拉伸过程中复杂的应力状态有关。     

钴/镍复合中间层真空扩散连接钨与钢

以钴粉/镍箔为复合中间层,采用800,900和1 000 ℃等三种连接温度,加压10 MPa并保温120 min的工艺条件,对钨/钢真空扩散连接. 研究了接头的微观组织、成分分布、力学性能及断口特征. 结果表明,连接温度为800 ℃和900 ℃时,钨/中间层界面金属间化合物生成很少,对应接头抗剪强度分别为186 MPa和172 MPa,断口均位于钨母材中近界面的位置,为典型解理断裂形貌;当连接温度升至1 000 ℃时,钨/中间层界面生成厚度小于2 μm的连续金属间化合物层,接头抗剪强度降至115 MPa,断裂也发生在钨母材中近界面的位置,断口大部分区域为沿晶断裂特征.     

镁合金电阻点焊接头的拉剪断裂

采用体视显微镜、激光共聚焦扫描显微镜(CLSM)和扫描电镜(SEM)等设备研究了镁合金电阻点焊接头的断裂模式和断口形貌。结果表明,在拉剪试验中,接头断裂模式主要有两种,即结合面断裂和纽扣断裂。熔核内的结晶裂纹对结合面断裂接头性能影响较大,而对纽扣断裂接头性能影响不大。对于纽扣断裂,裂纹在熔核的胞状树枝晶区萌生,而后沿着熔核周围的胞状树枝晶区迅速扩展,并沿板厚方向依次通过热影响区和母材。结合面断裂断口表面具有金属光泽,且较为平整。而纽扣断裂断口形貌在不同位置上具有不同的特点,这些特点与不同位置所受的应力状态有关。     

氢对多孔Ti6Al4V合金扩散连接质量的影响

文章通过采用Gleeble1500热模拟机进行真空扩散连接试验,研究了氢对多孔Ti6Al4V合金扩散连接质量的影响,并应用光学显微镜、扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)及电子万能试验机对界面孔洞弥合率、界面组织形貌、抗弯强度和断口形貌进行分析。结果表明,真空扩散连接后的孔洞弥合率随着原始氢含量的增加而升高,但升高的趋势逐渐平缓;扩散连接后,原始氢含量较低的试样室温组织为α+片状(α+β),原始氢含量高的试样室温组织为条状α+等轴状(α+β);室温下,在一定的氢含量范围内,氢元素在多孔合金中以间隙固溶和氢化物状态存在,均起到了强化作用,使扩散连接后材料抗弯强度增加;随着剩余氢含量的增加,断口由韧性沿晶断裂逐渐转变为脆性沿晶断裂和解理型穿晶断裂两种断裂方式的混合,并且随着氢含量增加,穿晶解理断裂特征增多。     

激光填丝焊碳钢车体不等厚对接接头疲劳性能

使用2.5 mm+4 mm的碳钢材料和ER50-G焊丝进行不等厚对接接头的激光填丝焊试验,研究不等厚对接接头的疲劳性能和断口的宏观及微观形貌,并分析其断口特征。结果表明,在指定寿命为1×10~7次循环时,接头的中值疲劳极限σ_(0.1)为237.5 MPa。疲劳断裂发生在2.5 mm板一侧的焊趾处,断裂呈现典型的疲劳断裂特征,疲劳纹清晰,瞬断区断口形貌为大小不一的韧窝。该研究为激光填丝焊在碳钢车体制造上的应用提供了可靠的技术支撑。     

钛合金BT9低周疲劳变形结构的研究

在室温下对钛合金BT-9单轴拉压及多轴非比例载荷的低周疲劳试验后．利用扫描电镜及透射电镜对材料的疲劳变形结构进行观测。结果表明：在单轴加载条件下,断口的形貌为韧窝。在非比例加载条件下,断口的形貌为准解理断裂和解理断裂。随着非比例载荷程度（相位角）的增大,断口的形貌由蜂窝状韧窝向河流花样的解理断裂形貌方向发展。     

40Cr钢磨煤机轴断裂失效分析

某发电厂磨煤机轴在运行约10 000 h后断裂,该轴材质为40Cr钢,断裂位置在直径变径处。本文通过宏观形貌分析、化学成分分析、力学性能检验、显微金相和扫描电镜断口观察,对该断裂轴进行了失效分析。1断裂原因分析1.1宏观观察对断裂轴进行宏观观察,断裂位置位于直径变截面R圆角处,R圆角较小,断口较平整,无明显塑性变形,属于一次脆性断裂。断口宏观形貌如图1所示,从断口宏观形貌可以看出断裂起始于轴表面,断裂源区边缘有明显挤压痕迹;源区及扩展区较平坦,呈灰白色,无明显的棱线;断裂区有明显撕裂棱。     

履带车辆履带连接螺栓断裂失效分析

通过与新旧螺栓的对比试验,采用断口形貌观察、力学性能测试及耐腐蚀性能试验,对履带连接螺栓早期断裂失效原因进行了分析.结果表明,此种车辆履带连接螺栓是由于高强度、高预紧力、服役环境湿热等因素共同作用下,产生应力腐蚀,最终导致延迟断裂失效.针对早期失效原因提出了相应的改进措施.     

焊接热循环峰值温度对2.25Cr1Mo0.25V钢断口形貌的影响

采用焊接热模拟方法、金相分析和扫描电镜试验,研究了不同峰值温度对2.25Cr1Mo0.25V钢焊接热影响区显微组织及断口形貌的影响。结果表明,峰值温度分别为750与850℃时,断口形貌为韧窝断裂。峰值温度为1000℃时,韧窝数量更多且分布均匀。峰值温度分别为1200与1320℃时,断口形貌为解理断裂。断裂方式从韧窝型变为解理型。     

汽车发动机右悬置支架及螺栓断裂失效分析

汽车发动机右悬置支架及螺栓在试验场进行综合耐久试验时发生断裂失效.通过宏观检查、断口形貌、化学成分、金相组织及硬度等测试方法,分析了悬置支架和螺栓的断裂失效模式,并采用数值模拟方法进一步分析了断裂失效的原因.结果表明:悬置支架在交变载荷作用下,接触面之间发生相对滑移,导致连接螺栓发生疲劳断裂,最终导致悬置支架的断裂.     

电冶熔铸WCp/钢基复合材料的组织及断口研究

用电冶熔铸法制备了20wt％WC颗粒增强钢基复合材料，进行三点弯曲法破断试验，并观测材料的显微组织及断口形貌，分析热处理工艺对显微组织和断口形貌的影响。结果表明：WC颗粒相基本溶解于钢基体相中，并沿品界生成Fe，W3C复式碳化物，同时两相实现了冶金结合；断口分析证实此类断口为韧——脆复合断口，其中，部分硬质相颗粒表面出现解理断口。热处理工艺和颗粒本身特征均可影响基体断口形貌和断裂机制。淬火态断口基本为沿晶断裂；低温回火态断口以细韧窝及部分沿晶断口为主要断裂机制；退火态断口为准解理及韧窝复合断口。