机械装备的失效分析(续前) 第8讲 失效诊断与预防技术(5)

正3.6.3磨损失效诊断3.6.3.1钢的磨损失效分析机器运转时,任何构件在接触状态下相对运动时(滑动、滚动或滑动+滚动),都会产生摩擦,而磨损总是与摩擦相伴。磨损存在材料损失或迁移,并需要一定的时间。机械零部件因过度磨损失去原有设计所规定的功能时称为磨损失效。磨损与构件的大小无关,磨损失效需要一个量变到质变的转化过程。     

机械装备的失效分析(续前) 第8讲 失效诊断与预防技术(2)

正3.2设计因素造成的失效诊断设计是从无到有的第一步,即使经过仔细构思、周密计算并试验过的设计,有时也不可避免地会存在设计缺陷。对于由设计原因引起的失效,其失效原因的诊断往往比较困难,特别是在该类零件首次失效时,经常容易被忽视或没有意识到,而当同类零件已经有大批量投入使用时,往往又不愿接受其设计存在问题,有时甚至需要同一失效模式反复发生多次以后,才会去怀疑其在设计上可能存在问题。这主要是由于设计的问题分析起来比较复杂,除技术上的原因外,往往还存在管理方面的因素,有时还会有一些材料缺陷或制造缺陷因素。由设计原因引     

机械装备的失效分析(续前) 第8讲 失效诊断与预防技术(1)

对失效诊断的基本内容以及诊断依据进行了介绍,认为机械装备的失效规律与事物发展变化的一般性规律相同,即失效总是发生于系统的薄弱环节,并起源于构件上的应力集中部位。对机械装备的"生命历程"进行了划分,并对从原材料到产品的设计、加工、库存和运输、装配及服役等这些环节中的失效因素作了分类说明,对各环节中的主要失效形式、失效机理以及失效诊断依据等进行了归纳和总结,同时对失效预防的基本原理和程序作了介绍。结合实际分析中一些典型案例,介绍了几种不同失效形式的诊断过程和失效预防技术在机械装备安全服役中的具体应用。     

机械装备的失效分析(续前) 第8讲 失效诊断与预防技术(4)

正3.4库存或运输中的失效诊断3.4.1残余内应力引起开裂失效(1)工件淬火热处理后其内部会产生较大的残余内应力,同时马氏体形成时的相互碰撞还会产生大量的显微裂纹,如果不及时回火,可能会导致工件开裂失效。(2)工件焊接后不但会产生较大的焊接应力,有时还会产生硬而脆的马氏体组织,若焊后不及时     

机械装备的失效分析(续前) 第8讲 失效诊断与预防技术(6)

正5失效预防与安全评估5.1失效预防失效预防技术是失效分析的重要内容之一,它与失效诊断结论的准确性紧密相关,是建立在大量失败基础上的一门学科。广义的失效预防倾向于管理系统控制,是以失效系统为范畴,以统计、图表和逻辑推理为主导,侧重于"宏观"控制。狭义的失效预防以构件残骸为对象,以物理、化学的分析方法为主导,着眼于"微观"机理研究,更倾向于试验技术,     

机械装备的失效分析(续前) 第3讲 断口分析技术(下)

正3断口分析技术3.1断口的宏观分析断口的宏观分析是指在各种不同照明条件下用肉眼、放大镜、体视显微镜等对断口形貌进行直接观察与分析。断口宏观分析以断口的整体形貌特征为出发点,然后根据各种形式的断裂所反映出来的规律进行更进一步的分析与判断。断口的宏观分析使用的放大倍数一般不超过40倍。3.1.1断口宏观分析的任务     

机械装备的失效分析(续前) 第3讲 断口分析技术(上)

首先介绍了机械装备失效断口的三要素以及各种断口的基本形貌特征。然后,对于断口分析技术,从断口试样的获取方法到断口分析使用的仪器均进行了详细的介绍,并对断口的宏观分析及微观分析的内容、任务进行了详细归纳和总结;同时举例说明了通过对断口进行深入细致的宏观、微观分析,可以判断裂纹扩展方向、断裂源位置、断裂性质,甚至构件的二级失效模式。最后列举了几个失效分析案例,来说明断口分析技术在整个失效分析中所起的重要作用。     

机械装备的失效分析(续前) 第5讲 定量分析技术

传统的化学成分分析、力学性能试验、各种物理性能检测、结构受力分析等是机械装备失效分析中经常用到的分析方法,它们基本上都可以做到定量化分析,其结果可以用一个量值来表征,可以方便地与技术要求进行对比,对产品质量进行评定。结合具体实例,从多个方面介绍了定量分析技术在机械装备失效分析中的应用。实践经验表明:对断裂源区的形状、尺寸、微区硬度等进行定量分析,可查明失效产生的真正原因;对腐蚀产物的成分进行定量分析和元素的价态分析,可以帮助判断腐蚀性介质的来源、分析失效机理和有针对性地制定预防措施;定量分析技术在产品质量仲裁和产品质量控制方面具有独特的作用,在机械装备的失效分析方面也具有非常重要的作用和地位。     

机械装备的失效分析(续前) 第7讲 电子光学分析技术

对高速电子束入射到试样表面时产生的一系列电子和光子信号进行了介绍,对透射电子、背散射电子和二次电子的衍射机理和成像机理,以及利用特征X射线和俄歇电子进行元素成分的定性和定量分析原理进行了概述,对透射电子显微镜和扫描电子显微镜的结构、工作原理、工作特性、试样要求及制样过程等作了较详细的描述,重点讨论了X射线能谱仪、电子背散射衍射仪以及俄歇电子谱仪在机械装备构件深层次失效机理研究方面的作用。实际应用表明:电子光学分析技术在机械构件失效分析中的主要应用是可以从深层次(可达到原子级别)研究构件失效的本质,包括材料的晶体结构、组分、表面微观形貌及各种特性等。     

机械装备的失效分析(续前) 第2讲 宏观分析技术

首先概括介绍了失效模式的定义和分类以及断裂的分类,然后总结介绍了各种一级失效模式的判别方法以及各种断裂源分析技术,最后举例介绍了宏观分析技术在失效分析中的应用及重要性。结果表明:在机械装备的失效分析中,深入细致的宏观分析可以缩小分析范围,确定分析对象,明确分析方向,在整个失效分析过程中具有引领作用;宏观分析技术在一级失效模式的判定和主裂纹或断裂源的判定方面具有广泛的应用,特别是在变形失效、腐蚀失效和磨损失效等方面具有重要的作用,一些由缺陷引起的失效原因依据宏观分析技术基本上就可以定性。     

机械装备的失效分析(续前) 第6讲 X射线分析技术

首先简要介绍了X射线及其与物质的相互作用以及晶体学基础理论;然后重点介绍了X射线分析技术在机械装备失效分析中的应用,包括X射线探伤、X射线衍射分析以及X射线光电子能谱分析。分析表明:X射线分析技术在机械装备失效分析中具有广泛的应用;X射线探伤利用X射线较强的穿透能力,可以用于检测材料中的各种缺陷,在复杂失效件的切割取样过程中具有较强的指导作用;X射线衍射技术可从原子或离子级别来对晶体进行分析和研究,还可对许多可能引起构件失效的残余应力进行准确测定;X射线会使被照射物质发生电离,产生各种元素特有的信息,以X射线作为光源的各种谱仪可以对组成被分析物质的化学元素种类以及元素价态进行分析,这对失效原因的准确判断具有重要作用。     

机械装备的失效分析(续前) 第4讲 金相分析技术(上)

金相分析技术是目前应用最为广泛的金属材料分析技术之一,可以分为宏观金相分析技术和微观金相分析技术。首先介绍了宏观金相分析技术,并举例介绍了其在失效分析中的应用。然后详细介绍了微观金相分析技术,包括微观金相分析所使用的光学金相显微镜组成、金相试样制备的详细过程及注意事项、以及金相试样的侵蚀方法等。最后,通过大量的、具有代表性的典型实例重点介绍了两种显微金相分析技术,即光学显微技术和电子显微技术在失效分析中的应用。实践证明:金相分析技术经常会以其丰富的内涵和外延揭示出构件失效现象的本质,在机械装备的失效分析中具有非常重要的作用。     

机械装备的失效分析(续前) 第4讲 金相分析技术(下)

<正>3光学显微技术在失效分析中的应用3.1抛光态检测的应用非金属夹杂物的检验以及铸铁中石墨的检验均不需要对金相试样进行侵蚀,均可直接在抛光态下进行观察;对于一些表面镀层以及涂层的检测和厚度测量,也可直接在抛光态下进行。在失效分析中,一些微裂纹扩展形貌在抛光态下观察反差较大,干扰小,特征显示比较明显;有些合金的组成相若以游离态存在时,在抛光态下观察会显示不同的颜色;还     

机械装备的失效分析(待续) 第1讲 现场勘查技术

首先总结介绍了机械装备失效与事故的区别以及两者之间的关系、机械装备失效分析工作一般应遵循的程序、失效分析工作的一般过程与实施;然后重点介绍了现场勘查与失效分析的关系,并从不涉及司法鉴定和涉及司法鉴定两个方面详细介绍了失效分析中的现场勘查技术;最后分别从残骸勘查、环境勘查、受力勘查、结构勘查4个方面举例介绍了现场勘查在整个失效分析过程中的重要性。     

风能发电机组结构件的失效分析与预防(续完) 第3讲轴承的失效分析与预防

轴承在风能发电机组上具有广泛的应用。对滚动轴承的结构、类型、失效形式及其失效原因做了归纳与总结,对其最常出现的疲劳磨损失效形式及机理进行了较为深入的分析与讨论。用综合检测结果和实际应用效果辩证地论述了残余奥氏体、加工精度、材料的冶金质量以及残余应力等对轴承实际使用寿命的影响。对风电机组上轴承的应用和失效特点做了介绍,以实际案例展示了风电机组上轴承的另一种比较特殊的失效形式即氢脆或氢脆疲劳,并对其产生原因做了分析与探讨。最后提出了风电机组上轴承失效的预防措施。     

重大机械装备失效分析与预防

失效分析与预防是一门综合性的边缘学科,它是推动科学技术进步,促进国民经济发展的一个重要手段,是提高机械装备质量和延长使用寿命的重要途径。 长期以来由于种种原因,我国现有设备如发电设备、石化装备及交通运输工具等重大机械设备超期服役、带“病”运行相当普遍,有相当多的设备存在着各种结构缺陷、焊接缺陷、制造缺陷、材料缺陷和使用不当产生的裂纹或损伤、腐蚀介质的影响或长期超载运行等隐患;以及管理不善。一些设备盲目使用,不注意维修、保养和缺乏必要的监控和预防措旋,也加剧了事故的发生。     

风能发电机组结构件的失效分析与预防(待续)第1讲螺栓的失效分析与预防

对风能发电机组的结构进行了简单介绍,对其上经常失效的结构件以及其材料、热处理工艺和失效形式进行了归纳。选取了机组上应用数量较多、作用比较重要的高强度螺栓作为该讲的主要内容,对螺栓在机组上的应用特点、失效特点、结构特点、受力特点及其失效原因进行了较为详细的论述。结合多年的失效分析经验,采用实际案例的方式,重点介绍了机组上螺栓最常出现的两种失效形式——疲劳断裂和氢脆型断裂,并对这两种失效产生的根本原因进行了剖析,最后提出了避免机组上螺栓失效的预防措施。     

风能发电机组结构件的失效分析与预防(待续) 第2讲齿轮的失效分析与预防

齿轮(齿轴)是风能发电机组上非常重要的结构件。对齿轮的主要失效形式及其特征做了介绍。从齿轮正常服役时的受力特点、选材特点、工艺特点以及使用特点等几个方面论述了齿轮失效的内在原因和外部原因。结合实际案例分析,对经常失效的风能发电机组上齿轮(齿轴)的失效原因做了归纳,发现疲劳断裂和氢脆型断裂是其最常见的失效形式,材料的冶金质量是目前国产风能发电机组上齿轮(齿轴)发生失效的主要原因,提出了风能发电机组上齿轮(齿轴)失效的预防措施。     

计算机输出缩微与缩微胶片扫描数字化(续前) 第四讲 缩微胶片扫描技术

一、 缩微胶片扫描器的结构与原理1、 概述缩微胶片扫描器( microfilm scan-ner )是一种图像输入设备。它利用光电转换原理,通过光电元件或缩微胶片的移动,采集缩微胶片所载有的信息并将其数字化,然后输入到计算机中。缩微胶片扫描的过程实质上是计算机输出缩微的逆过程。缩微胶片扫描器与普通的扫描器并无本质的区别,尤其是与普通的胶片扫描器更为相近。但普通的扫描器不能代替缩微胶片扫描器,因为在原件的适用规格、分辨率等主要功能与技术指标上,两类设备存在很大的差异。2、 缩微胶片扫描器的基本结构从广义上讲,扫描器也是一种摄影机,…     

失效分析技术及其应用 第九讲 环境断裂失效分析

应力腐蚀断裂是环境断裂失效中最常见的一种形式,它是一种应力与环境联合作用下的破坏过程。在该过程中,持久拉应力和化学介质侵蚀共同作用使金属材料产生裂纹并使其扩展。