防喘压力信号管断裂分析

发动机防喘压力信号管多次于钎焊位置断裂。采用外观检查、断口宏微观形貌观察及金相分析,对其中一件典型管件进行了综合分析。结果表明：管件断裂于引接管长管弯管段球座根部位置,断裂起源于表面的钎料层,断口可见明显的疲劳条带特征,断裂性质为疲劳断裂。失效的主要原因是由于钎料层不均匀,韧性较差,且管件在装配过程中存在较大的变形,使钎料层沿枝晶开裂,形成原始裂纹。在防喘压力信号管工作过程中,在振动应力作用下发生疲劳扩展并最终导致管件断裂。通过严格控制钎焊过程并防止装配中管件发生较大的变形可以避免该类故障。     

发动机引气管卡箍断裂原因分析

在发动机试车过程中,其引气管卡箍发生断裂。通过对该故障引气管卡箍进行外观检查、断口分析、表面微观检查、材质分析及卡箍应力分布计算,以确定引气管卡箍断裂性质及原因。结果表明:卡箍断裂性质为高周疲劳断裂,卡箍安装端折弯处转角较小与划痕所致的应力集中是导致卡箍过早发生疲劳断裂的主要原因,振动载荷也加速了该卡箍疲劳断裂故障发生;提出了在卡箍成型加工过程中避免划痕划伤基体及适当加大折弯处转角R的改进建议。     

TC11钛合金转子叶片断裂分析

某型发动机在使用过程中一片钛合金转子叶片在叶根部发生断裂故障.针对该故障叶片,开展了外观形貌观察、断口宏微观观察、金相组织检查、化学成分及硬度检测等研究工作,结合发动机工作特点,确定了叶片断裂性质和原因.结果表明:压气机转子叶片断裂性质为高周疲劳断裂,疲劳裂纹的形成与叶片局部应力状态有关,而微动磨损促进了疲劳裂纹的萌生.     

开口销断裂分析

发动机在分解检查时发现,顺航向左侧α1作动筒与支架固定销轴上的开口销发生断裂。通过外观检查、断口宏微观分析、表面检查、成分分析、组织检查、硬度检查等手段和有限元分析,对故障开口销的断裂性质和断裂原因进行分析。结果表明:故障开口销材质硬度值偏高,不符合标准要求;故障开口销断裂的性质为疲劳断裂;故障开口销在发动机工作过程中与作动筒支架侧表面发生周向摩擦,开口销内弧表面产生弯曲应力,再加上源区附近表面的磨损影响,最终导致其疲劳断裂。     

发动机传动轴断裂模式分析

发动机在外场服役过程中传动轴发生断裂故障,其他多台发动机传动轴在检查中也发现了掉齿和裂纹现象。利用宏微观分析手段对传动轴的裂纹及断口进行分析研究,对其断裂模式进行模拟试验和有限元分析。结果表明:传动轴断裂性质为弯-扭复合疲劳,传动轴裂纹呈现螺旋型扩展是由于传动轴载承受正常扭转载荷下叠加了弯曲载荷,此外,弯矩的存在还改变了传动轴花键上的应力分布。     

发动机压气机叶片断裂故障分析与试验验证

发动机工作过程中出现燃气温度偏高的异常现象,返厂试车过程中Ⅱ级、Ⅲ级压气机转子叶片发生断裂。通过分解检查和理化分析,确定各断裂叶片的断裂性质及首断件;从设计、制造、装配、使用方面对首断件断裂原因进行分析,并采用整机模拟燃气温度偏高试验和压气机叶片叶尖振幅测量试验对断裂原因进行验证。结果表明:Ⅱ级压气机部分转子叶片发生高周疲劳断裂,为首断件;发动机严重进气畸变状态下,燃气温度偏高,Ⅱ级转子叶片一阶弯曲振动应力过高;可调叶片角度不准确、非正常激励频率是导致压气机叶片断裂的原因。     

发动机涡轮Ⅱ级叶片断裂原因分析

某航空发动机涡轮Ⅱ级叶片在役其间发生断裂。通过断口宏微观观察、金相组织检查、化学成分及硬度检测等手段确定了叶片断裂性质和原因。结果表明：涡轮Ⅱ级叶片断裂性质为振动疲劳。工作应力、热虚力、制造质量、外物损伤、环境损伤都将促进此类故障发生。根据上述结论及影响因素，提出了一系列在修理和使用过程中应采取的控制措施，取得了较好的成效。     

发动机散热器支架断裂原因分析

某型发动机钛合金散热器支架发生断裂故障。通过对故障件进行外观检查、断口分析、表面微观检查、材质分析、工艺对比分析,以查找确定支架的断裂性质和产生原因。结果表明:支架断裂性质为高周疲劳断裂,导致支架过早发生疲劳断裂的主要原因是支架棱角尖锐造成了应力集中以及表面电加工重熔层中存在微裂纹。通过对2种电加工工艺试件的表面状态进行对比研究,有效避免了此类故障的发生。     

发动机涡轮叶片断裂故障分析

发动机在工作过程中突然停车,检查发现低压涡轮转子叶片全部损伤,高压涡轮叶片均齐根折断。通过对高低压涡轮叶片断口特征进行宏观检查分析,确定了首断件及其断裂性质为疲劳断裂;对首断件叶片断口进行显微分析,研究了断裂特征和疲劳扩展情况;断裂的原因为叶片上下缘板总间隙在使用过程中变大,阻尼效果变差,叶片异常振动,离心应力叠加振动应力,致使叶片在工作过程中断裂。     

汽车发动机气门弹簧断裂原因分析

汽车发动机气门弹簧发生断裂。通过对气门弹簧进行宏观检查、硬度检测、金相组织检测、化学成分检测、断口分析、能谱分析,以查找、确定发动机气门弹簧疲劳断裂性质及产生原因。结果表明:气门弹簧断裂性质为疲劳断裂,导致弹簧发生疲劳断裂的直接原因是表面麻坑缺陷,表面麻坑在原材料钢丝状态时已经存在。通过在卷簧机器前增加自动识别钢丝表面缺陷装置、增加检测频次等一系列的改进措施,该问题得到预防。     

45钢轴的疲劳断裂分析

45钢轴在台架试验过程中发生断裂,对失效件进行外观观察、断口宏微观观察,结合零件在试验过程中的受力状况,判断该轴属扭转疲劳断裂,断裂位于沟槽处,该部位存在应力集中效应,且表面未经强化处理,并对轴的最大切应力和疲劳寿命的安全系数进行计算。结果表明:轴的疲劳开裂与沟槽导致的应力集中系数提高以及表面未经强化有关,随着循环载荷的作用,裂纹不断扩展直至断裂。     

加力外圈总管断裂故障分析

针对发动机加力外圈总管在使用过程中出现多起进油弯管四通座附近裂纹和断裂故障，通过对故障件宏观检查、金相分析、断口观察等理化分析，对材料、焊接质量、断裂特征等做出评估，结合加力外圈总管安装结构特点、发动机加力燃烧室工作特性，进行加力外圈总管断裂分析。结果表明:加力外圈总管安装结构刚性过强，交变温度应力是导致加力外圈总管断裂的主要原因；通过降低加力外圈总管最大应力部位的刚性，可使工作中的交变热应力有效降低。     

换热器波纹管失效分析

某种换热器的主要换热元件波纹管使用后发生严重损坏。采用光学显微镜、扫描电镜和X射线能谱（EDS）等手段对失效波纹管进行断口宏、微观分析、能谱分析、金相检验及化学成分分析,以确定其失效原因。结果表明：该波纹管的失效性质为应力腐蚀,波纹管断口形貌以沿晶断裂为主,断口上可见明显的腐蚀产物,断口内壁有明显的腐蚀坑和由腐蚀坑发展的裂纹,能谱分析结果表明断口腐蚀产物中含有一定量的S和Cl元素;分析认为波纹管在加工过程中的残余应力和使用环境中的Cl-是导致其发生应力腐蚀的主要原因,此外材料中Cr含量偏低也是导致其发生应力腐蚀的另一原因。     

有轨电车受电弓弹簧的断裂失效分析

某有轨电车顶部受电弓弹簧在车辆正常行驶过程中发生断裂。为了分析断裂的原因,应用扫描电镜、能谱仪、光学显微镜、直读光谱分析仪对该弹簧进行了宏观检查、断口扫描、显微组织检测、化学成分等分析,同时还进行了硬度梯度试验。结果表明:弹簧服役过程中承受拉应力作用,同时服役环境中存在腐蚀性介质,同时满足应力条件与介质条件,结合断口微观形貌判定该弹簧失效模式为应力腐蚀断裂。     

燃油测压导管断裂分析

燃油测压导管服役中发生断裂,造成燃油泵报警。对断裂导管进行断口形貌和痕迹分析,结果表明:导管属疲劳断裂,与受到较大弯曲振动应力有关;管身磨损痕迹和位置说明卡箍未有效固定导管,这是造成导管应力载荷较大的原因。后续调查显示技术管理存在不足,使得执行装配工艺更改不及时,以致卡箍未起作用。导管在装配时由工人自弯成形,测得导管端头直线段长度小于技术要求,这会增加导管装配应力,对导管断裂具有促进作用。     

捞渣机链环断裂分析

采用理化检测和ANSYS有限元模拟等方法对1 000 MW超超临界机组捞渣机断裂链环进行分析。宏观检查、断口扫描和金相分析结果表明:链环断口为脆性断裂，表面有局部残留夹杂缺陷，链环心部硬度为HB 371，渗碳层与基体过渡区域有环形裂纹存在。进一步分析表明，链环断裂与热处理参数选择不当导致链环心部硬度过高有关，致使链环在后期运行过程中，在应力集中区产生裂纹发生断裂。有限元分析结果表明，链环在服役过程中，最大应力出现在圆弧段与直段过渡区域内侧，这与实际断裂情况一致。     

PROBABILISTIC MODELING OF BRITTLE FRACTURE WITH PRIOR DUCTILE CRACK EXTENSION

1.AnreductionRecently,tWoproghssivemethodshavebeenproposedtoaddressthet~sferfmmthefracturemechanicstestresultstothefractllrebehaviorofrealisticstructllralcomponentsL'--4).OneistheJ--TandJ--Qth..ri.,[sj,WheretheT--stressandQ--packeterhavebeendevelopedtoqUantifythedifferencebetweenthefull--fieldsolutionfortheneaxcracktipstressdistributionandK--controlledortheHRRstressfields.Anotheroneisaprobabilisticmethod,localapproach"l"inWhichtheWiibLlllstress6Wisdefinedasthenewcrackdrivingforce,atbrit…     

J55油管断裂失效分析

通过对油管断裂处及远离断裂处的金相组织、硬度等检测和对比分析对油管所用材料化学成分分析,并对断口的宏微观断裂特征及裂纹形态分析,确定油管失效模式为应力腐蚀开裂。对油管的加工制造过程和现场服役环境及工作特点进行分析,油管断裂处存在有害组织为其断裂的主要原因。有害组织的产生很可能是油管在生产制造过程中的轧制环节接触了冷流体或是在油管附近进行纵火作业导致的。