某型弹用尾翼片裂纹分析

目的分析弹用尾翼片淬火、回火后表面裂纹产生的原因。方法通过对存在裂纹的尾翼片进行金相检测、化学成分分析、硬度检测、断口检测、力学性能检测,对尾翼片产生的原因进行了分析和讨论。结果确定了尾翼片裂纹的性质和产生原因。结论尾翼片裂纹为淬火裂纹;尾翼片裂纹产生的主要原因是由于原材料钢板剪尾翼片条料过程中,在条料的表面产生了冷变形开裂缺陷,出现了较深的线状缺口,导致淬火热处理时产生了严重的应力集中,诱发了裂纹的萌生,同时,原材料钢板中存在的魏氏组织和硫化物夹杂等材质缺陷,也对促进了淬火裂纹的萌生。     

渗碳轴齿轮开裂分析

18Cr2Ni4WA钢轴齿轮在渗碳或渗碳淬火后多次发生纵向裂纹。对原材料及断裂件进行了宏观断面分析、金相检验和化学成分分析。结果表明,由于材料中合金元素偏析、夹杂物含量偏高、带状组织明显,从而导致轴齿轮在热处理中开裂。     

船用6L反转凸轮轴断裂分析

通过对断裂的船用6L反转凸轮轴的金相组织分析，认为原材料存在的组织缺陷和调质处理不完善及淬火加热温度偏高是产生断裂的主要原因。通过对热处理加热感应器的优化设计，控制零件中频加热温度，抑制了零件开裂倾向。     

ZCuSn10Zn2离心浇铸产品缺陷的分析和消除

某ZCuSn10Zn2离心铸造产品粗加工后,经超声波探伤发现有疑似夹杂物超标缺陷。通过宏观检验、化学成分分析以及金相检验手段对缺陷性质和产生原因进行了分析。结果表明:该产品疑似夹杂物缺陷为组织偏析。最后采用热处理手段消除了偏析缺陷,并使产品的综合力学性能得到显著提升。     

齿轮轴表面发纹产生原因

某45钢齿轮轴在热处理后的精车加工过程中发现齿轮轴表面有纵向分布的发纹。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法对发纹产生的原因进行了分析。结果表明:该齿轮轴表面的发纹是由硫化物夹杂聚集导致的,热处理过程中聚集的硫化物夹杂引起齿轮轴应力集中,产生沿夹杂物扩展的淬火裂纹,并最终形成发纹。     

齿轮轴断裂分析

齿轮轴热处理后,在校正过程中发生横向断裂。采用了宏观和微观检验、化学成分分析及扫描电镜断口观察等方法对该断裂轴进行了分析。结果表明,原材料夹杂物级别较高,加上存在不允许的缺陷、力学性能不符合技术要求等因素,最终导致该轴在校正过程中发生断裂。     

大型调质输入轴开裂分析

某大型调质输入轴放置约9个月后开裂,采用宏观分析、化学成分分析、低倍检验、断口分析、金相检验以及力学性能测试等手段对输入轴开裂原因进行了分析。结果表明:该输入轴为在组织应力及氢析出所造成内应力共同作用下的氢致延迟开裂;输入轴原材料氢含量高、偏析严重、非金属夹杂物含量高以及锻造不充分,引起零件内部发生了氢气积聚,形成了较大的内应力,这是导致输入轴发生氢致延迟开裂的主要原因。     

水力发电机导水机构偏心销断裂失效分析

根据设计技术条件要求和材料力学性能标准规范,用金相检验、扫描电镜技术和EDX对偏心销断裂原因进行失效分析.结果表明,高温热锻时晶界发生局部过烧现象导致晶界弱化是断裂的主要原因;另外夹杂物等级偏高、淬火组织中存在网状铁素体和螺纹退刀槽圆弧过渡半径过小也是造成断裂的原因.     

破碎机主轴爆裂分析

对热处理过程中爆裂的破碎机主轴进行了化学成分分析、宏观断口分析和金相组织分析。结果表明,淬火时产生的巨大应力又未能及时回火是导致爆裂的主要原因,其次是原材料存在粗大树枝晶及其成分偏析也是造成爆裂的原因之一。对热处理工艺和原材料检验等提出了改进建议。     

球磨机变速器开裂的失效分析

某矿山球磨机变速器圆锥齿轮使用10 d即发生开裂失效,为此,用直读光谱仪、拉伸试验机、维氏硬度计、金相显微镜、扫描电镜研究了球磨机齿轮的化学成分、力学性能、金相组织及断口形貌.结果表明:齿轮的金相、硬度、成分均符合技术要求,断口的裂纹源位于断口内部,裂纹源处有较多的O、Al、Ca、Na等夹杂物,这些夹杂物硬度较高,割裂了材料基体,使基体产生孔洞效应,受到外力时容易产生应力集中.根据断裂力学计算,夹杂物产生的应力集中约200 MPa,和淬火后的残余应力叠加,是导致齿部开裂的主要原因.采取的改进措施是将原材料由普通钢厂供应改为特殊钢厂供应,减少钢中夹杂物的含量.实践证明,改进措施彻底解决了齿轮的开裂问题.     

锈蚀钢筋混凝土柱的修正压-剪-弯分析模型研究

随着服役时间的增加,混凝土结构中钢筋易发生锈蚀,引起混凝土结构承载性能下降,严重影响工程结构的继续使用。该文在分析纵筋锈蚀后的屈曲效应、箍筋锈蚀后的约束效应、混凝土和钢筋材料性能劣化的基础上,建议了考虑锈蚀影响的钢筋、混凝土及锈蚀钢筋与混凝土界面粘结性能的本构模型,以锈蚀钢筋混凝土柱为研究对象,对反复荷载作用下钢筋混凝土柱的分析模型进行修正,建立了锈蚀钢筋混凝土柱压-剪-弯交互作用下极限承载力计算模型,并通过21根锈蚀混凝土柱的试验结果对建议分析模型进行了验证。研究结果表明:锈蚀钢筋混凝土柱极限承载力试验值与计算值之比的平均值为1.021,方差为0.014,建议模型极限承载力预测值与试验结果吻合较好,可用于低周反复荷载作用下锈蚀钢筋混凝土柱的承载力分析。     

Failure analysis of the brittle fracture of a thick-walled 20 steel pipe in an ammonia synthesis unit

In this paper, the analysis of a brittle fracture explosion accident of a thick-walled 20 steel pipe, which connects the outlet of an ammonia separator and the inlet of a cold exchanger in an ammonia synthesis unit of a chemical fertilizer plant, is presented in detail. The causes and mechanism of the material degradation are investigated by analyzing chemical compositions (especially the elements of nitrogen, hydrogen), testing mechanical properties, observing microstructures and defects, and strain aging sensitivity, and analyzing annealing behavior of the pipe. Furthermore, the mechanism of crack initiation and propagation are analyzed carefully through macro- and micro-crack observations by means of Optical Microscopy (OM), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Transmission Electron Microscopy (TEM). The research results not only support the conclusions given by the accident survey group, but also clarify the uncertainty in the report of the survey at that time. The further research makes it clear that the decrease of material toughness due to strain aging embrittlement (SAB), and the crack initiation and propagation is caused by SAB and its lowering effect on the threshold value of hydrogen-induced cracking (HIC). The research work described in the paper has a significant meaning to recognize or eliminate SAB occurred in quite ductile plain carbon steels very commonly used in industry, such as 20 steel in China.     

Behaviour of stresses in circumferential butt welds of steel pipe under superimposed axial tension loading

A computational procedure is presented for analyzing behaviour of stresses in circumferential butt welds of carbon steel pipe subject to superimposed mechanical loading. Three-dimensional uncoupled thermo-mechanical finite element (FE) analysis method is developed in order to predict the weld residual stress states in circumferentially butt-welded steel pipe. The FE method is verified through the experimental work. Then, three-dimensional elastic–plastic FE analysis is carried out to investigate the behaviour of stresses in steel pipe circumferential welds undergoing superimposed axial tension loading using the weld residual stresses and plastic strains obtained from the thermo-mechanical FE method. The simulated results show that spatial variations of the weld residual stresses are present along the circumference and a rapid change of the residual stresses exists at the weld start/stop position, therefore three-dimensional FE analysis is essential to accurately simulate the circumferential welding of steel pipe. Moreover, when axial tension loading is applied to the circumferentially welded steel pipe, bending moment is generated at the weld area caused by the circumferential shrinkage of the weld during welding, thus affecting the axial and hoop stress evolutions in the course of mechanical loading.     

不同厂家直缝埋弧焊钢管的主要性能差异

通过对比测试采用不同厂家生产的钢板制成同规格、同钢级JCOE钢管成分、拉伸和冲击等性能,同时分析了不同厂家钢管的主要性能差异。结果表明,国内钢厂钢管比国外钢厂钢管具有较好的强度和低温夏比冲击韧性,其中钢管的屈服强度比国外钢厂钢管的屈服强度高33MPa,其母材冲击功比国外钢厂的要高107J;同时从基体成分分析了直缝埋弧焊管强度和韧性高于国外钢厂焊管的原因。     

子模型法在超大跨悬索桥钢箱梁应力分析中的应用

以国内第一大跨桥梁——润扬长江公路大桥南汊悬索桥为背景,在对大桥整体结构进行非线性有限元分析的基础上,运用子模型法计算了该桥扁平钢箱梁各关键部位的应力。与实测数据的对比表明:子模型法计算结果准确可靠,能够较真实的反映大桥钢箱梁在各种工况下的受力状态,是分析超大跨悬索桥钢箱梁应力水平及其分布的有效方法。最后分析了该桥钢箱梁的受力特点,为同类流线形扁平钢箱梁的应力分析和设计提供参考依据。     

Untersuchungen zur Schallemission von Rißbildung und -ausbreitung in Punktschweißverbindungen unter Last

Crack Initiation and Propagation in external loaded Spot Weld Joints controlled by Acoustic Emission The crack initiation and propagation in spot welded joints is controlled by acoustic emission. A high strength steel with different mechanical properties after heat treatment was welded and the different stages of the fracture and their influences are studied by analyzing methods like acoustic emission and metallographic and scanning electron microscopic techniques.     

对40、50轴钢的几点看法

在４０钢车轴断裂失效的模式、原因和统计分析的基础上,对４０钢和５０钢的基本力学性能进行了比较,并对４０钢和５０钢车轴的使用安全性提出了建议。     

外包钢与碳纤维布复合加固钢筋混凝土偏压柱受力全过程分析

在试验研究的基础上,对外包钢与碳纤维布复合加固钢筋混凝土偏压柱这一新型加固形式进行了理论分析,并编制了非线性分析程序BC,根据其计算结果绘制了荷载-挠度全过程曲线,与14根偏心柱试验结果比较,吻合较好。同时在此基础上分析了长细比、含角钢率、含碳纤维布率和偏心距等因素对复合加固偏压构件力学性能的影响。分析结果表明:含碳纤维布率和含角钢率越大,构件长细比以及荷载的偏心距越小,加固效果越好。最后,对外包钢、碳纤维布和混凝土柱之间的粘结和锚固措施进行了分析,结果表明:胶层的弹性模量、胶层厚度、角钢厚度和植筋都是影响复合加固柱粘结的主要因素,对加固柱的破坏形态和承载力有较大影响。     

考虑扭转作用的钢管混凝土纤维梁模型

通过引入纤维梁截面的正应变平截面假定和剪应变线性分布假定, 根据美国学者Hsu 提出的转角软化桁架模型中的混凝土材料二维本构关系, 从基本的材料力学原理出发, 推导了可考虑扭转作用的钢管混凝土纤维梁单元的本构关系求解流程。基于大型通用有限元程序ABAQUS 提供的用户自定义子程序UEL, 采用FORTRAN语言开发了可考虑扭转作用的钢管混凝土纤维梁模型, 能够模拟钢管混凝土柱在轴力-弯矩-扭矩复合受力下的全过程力学行为, 并可考虑任意加载路径。该文所开发的纤维梁模型具有较高的精度和求解效率。     

Cr-Si合金钢原始微观结构对表面纳米化过程的影响

利用表面机械加工法在经过调质处理的CrSi合金钢表面制备了纳米结构层,利用透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等分析技术对距表面不同深度的微观结构进行分析,研究原始微观结构对晶粒细化过程的影响.结果显示,在细化初期原始的小角度亚晶界被演化为高密度位错墙,长条形亚晶被演化为含有高密度位错的条形位错胞;一些原始的小角度...