不锈钢导管开裂原因分析

某型不锈钢导管通过高频感应加热钎焊与套管相连,在充油疲劳试验中发生多起早期开裂漏油故障.对导管裂纹、裂纹断口、显微组织进行了观察,对显微硬度进行了测定.研究结果表明,开裂从钎焊焊角附近的外表面起始,向导管基体延伸并在导管基体中发生高周疲劳扩展.钎焊焊缝的枝晶间显微疏松导致的应力集中与微裂纹效应以及近焊缝区母材晶粒长大是导管早期疲劳开裂的主要原因.焊接缺陷的产生主要与焊接温度过高、搭接接头设计不合理有关.     

发动机燃油供油导管开裂分析

在进行地面检查时发现发动机燃油供油导管焊缝处开裂漏油,结合宏观观察、断口分析、化学分析、金相检查以及有限元模拟等,对其开裂原因进行分析。结果表明:未被卡箍有效固定的供油导管受较大振动载荷作用,在较粗糙的接嘴焊缝根部应力集中处萌生疲劳裂纹,进而疲劳扩展,与内表面烧穿区边缘的焊接微裂缝贯通,导致导管焊缝漏油。焊接时2次收弧的叠加导致导管局部焊穿,焊道表面状态恶化,且材料综合性能下降,促进导管发生疲劳开裂。通过调整导管与卡箍的配合方式、降低线能量等方法,可以有效控制此类故障的发生。     

转臂开裂原因分析

某型飞机飞行一段时间以后,伞舱盖上装夹弹簧的带锁销转臂的底板发生开裂,开裂位于焊缝与底板交接的位置,并穿透了底板,该开裂具有普遍性.本文通过对开裂转臂的宏观观查、断口检查、热影响区域的金相组织对比分析、硬度检测,结合转臂受力条件和工作时的应力环境,对开裂的性质和原因进行了分析.结果表明,转臂底板开裂属疲劳开裂,底板整体承载能力不能满足该处受力条件是导致转臂疲劳开裂的直接原因.将转臂厚度增加,该故障未再出现.     

燃油-液压油散热器泄漏失效分析

燃油-液压油散热器在使用过程中发生了泄漏。通过宏微观形貌观察、金相检查和焊缝熔深测试,确定了燃油-液压油散热器的泄漏性质及原因。结果表明:出口封头与壳体焊缝处的周向裂纹为疲劳裂纹,未焊合焊接缺陷的存在是导致其疲劳开裂的原因;壳体拼接焊缝处的轴向裂纹也为疲劳裂纹,焊接气孔缺陷的存在和焊缝熔深不足是导致其疲劳开裂的原因。燃油-液压油散热器泄漏是由于出口封头与壳体焊缝发生疲劳开裂造成的,壳体拼接焊缝发生疲劳开裂会造成壳体表面出现鼓胀,进一步增加了出口封头与壳体焊缝处的张应力,对最终的散热器泄漏起到促进作用。     

调峰机组水冷壁管焊缝背火侧开裂原因分析

通过对锅炉的运行、检修情况的调查及水冷壁开裂管样的理化性能试验分析,对某厂调峰机组水冷壁管焊缝背火侧的开裂原因进行了分析。结果表明:水冷壁管焊缝背火侧纵向开裂性质为疲劳开裂。存在硬度超标和根部凸出超标的水冷壁管环焊缝,在深度调峰期频繁超温引起的交变应力作用下逐渐在热应力最大的环焊缝背火侧中部内壁萌生纵向疲劳裂纹,直至开裂泄漏。     

HXD2机车转向架拉杆座角焊缝疲劳失效机理

针对HXD2型电力机车在某穿越秦岭山脉线路服役中多台次拉杆座角焊缝出现裂纹的问题,进行了试验与仿真分析。发现裂纹表面有明显疲劳辉纹,表明角焊缝服役中发生疲劳失效;焊缝根部是疲劳起裂位置,有多源起裂形貌特征;起裂后裂纹从中心向两侧扩展、从根部向焊缝表面扩展,在接头横截面上裂纹路径与水平方向夹角近似为45°;统计分析和仿真计算表明,角焊缝裂纹的发生与拉杆座/基板之间的间隙值有关联性,根部间隙越大,则角焊缝抗疲劳性能越差;分析其主要机理是间隙较小时,焊缝受压后拉杆座底面与构架基板表面更容易发生接触,接触后基板表面分担部分载荷。因此,间隙较小时,焊缝应力幅较小;而间隙较大时,不仅应力幅较大,而且在焊根处易出现末端尖劈形貌。 创新点： 分析了某穿越秦岭山脉线路HXD2电力机车拉杆座角焊缝疲劳失效行为,揭示了电力机车车架角焊缝疲劳裂纹与角焊缝根部间隙的相关性,阐明了根部间隙影响拉杆座角焊缝抗疲劳性能的机理。     

液压泵安装座壳体裂纹失效分析

某液压泵在进行延寿试验时发现安装座处渗油,分解检查,渗油是由安装座壳体开裂引起的.本文重点对安装座壳体上的裂纹进行了宏观形貌观察、微观断口分析,并结合化学成分分析、硬度测定结果及液压泵的工作原理和过程,确定了安装座壳体开裂的模式及原因.结果表明,安装座裂纹是微动磨损疲劳裂纹.试验台因齿轮泵损坏而造成齿轮箱内无油工作,从而导致试验台产生较大的振动,是造成液压泵安装座壳体产生微动磨损疲劳开裂的主要原因.     

轮缘润滑器安装座失效原因分析

轮缘润滑器安装座故检过程中,渗透检测发现T型焊缝处出现宏观裂纹,该结构材料为Q345钢。通过外观检测、裂纹宏观形貌观察、裂纹断口形貌观察、焊接微观组织观察、冲击断口观察等试验,对结构的开裂原因进行分析。试验结果表明:焊接接头微观组织良好,无明显焊接缺陷,可排除由于组织原因引起构件失效的可能;对比裂纹断口形貌与焊缝金属冲击断口形貌,两者存在较大差异,可排除由于承受较大冲击载荷开裂的可能;裂纹微观断口存在大量疲劳条带,表明结构为疲劳开裂;综合考虑裂纹启裂位置的受力情况,可以判定疲劳开裂的原因是承受载荷部位的应力集中问题。     

600MW超临界机组T23钢末级再热器管焊缝裂纹分析

某电厂600 MW超临界机组锅炉末级再热器焊缝在运行过程中发生开裂,研究了焊缝起裂位置、宏观形貌、金相组织、力学性能等特征,确定该焊缝开裂属于再热裂纹性质,并提出了相应的防范措施.     

LD10铝合金方形臂裂纹分析

锻铝合金扭力臂进行疲劳试验时,扭力方形臂叉耳端发生开裂。对方形臂叉耳端裂纹断口的宏微观形貌进行了观察和能谱成分分析,对方形臂的金相组织和低倍组织进行了检查,测试了方形臂的硬度,确定了方形臂的开裂性质及原因。研究结果表明,扭力方形臂裂纹的性质为微动疲劳开裂。方形臂与衬套之间磨粒磨损引起的微动磨损是导致方形臂开裂的直接原因,方形臂流线分布不合理也在一定程度上降低了零件的力学性能。     

压缩机管线泄露原因分析

某压缩机管线使用一段时间后在焊缝附近发生漏气现象.通过对管线的宏观观察、成分与组织检测以及断口分析找到了泄露的失效模式和原因.该失效模式为疲劳开裂.失效原因为焊接过程中飞溅出的熔珠在焊趾处形成硬质点组织缺陷,焊趾处又存在应力集中,因而导致裂纹源的萌生并造成了最终泄露事故的发生.     

尾桨轴模拟件电子束焊缝裂纹分析

9310钢制尾桨轴模拟件电子束焊试验件进行疲劳试验时,偏向尾桨轴模拟件一侧出现裂纹。采用磁粉检测、断口分析、金相组织分析、显微硬度测试和材料化学成分分析等方法对其失效原因进行了分析。结果表明：尾桨轴模拟件裂纹性质为疲劳开裂,裂纹源起始于电子束焊环缝起焊收尾搭接处的气孔缺陷处;改善电子束焊的工艺设计,加强工艺控制可有效预防焊缝气孔的产生,同时合理运用X射线、超声等无损检测技术手段,并加强对焊缝处的无损检测可提高焊接结构的可靠性。     

汽车焊接桥壳失效原因分析

汽车焊接桥壳在台架试验中发生早期断裂。对桥壳的开裂位置、断口的宏微观特征进行观察分析,对桥壳材料的化学成分、硬度和金相组织进行了测试和分析,结合有限元模拟方法,分析桥壳受力。结果表明:断裂发生在下板托焊缝端部,断口呈现明显的疲劳特征;造成断裂的主要原因是板托焊缝端部的应力水平较高,以及焊缝存在未焊透缺陷加剧应力集中,名义应力较大,诱发了疲劳疲劳裂纹源的萌生,提出了提升焊接质量、优化桥壳附件设计等措施,对延长桥壳的疲劳寿命具有指导意义。     

力学失配对电子束焊接接头疲劳裂纹扩展行为的影响

研究了高温合金电子束焊接接头区的疲劳裂纹扩展行为,深入分析了接头区力学失配对疲劳裂纹扩展方向及疲劳裂纹扩展速率的影响规律。结果表明,由于力学不均匀性的影响,电子束焊接接头的疲劳裂纹扩展具有不稳定性,位于高匹配焊接区的疲劳裂纹偏离原裂纹扩展方向,跨越焊接区与母材,呈复合型扩展;焊接区疲劳裂纹的集团使得裂纹尖端有效应力强度因子减小,因而焊缝区裂尖局部有效裂纹扩展驱动力下降,导致接头的疲劳裂纹扩展速率下     

超高强钢点焊结构疲劳试验分析

以超高强淬火钢22MnB5为母体的点焊结构为研究对象,分别通过恒压和锻压工艺,利用光学显微镜,运用成组法进行了疲劳试验测试分析,结果表明,锻压和恒压二种工艺的p-S-N曲线显示出前者比后者工艺的疲劳寿命分散性略大及两种工艺的断裂模式基本相同,裂纹在焊核与热影响区交界处发生,并进一步向两侧较对称扩展至母材区,成为裂纹起裂点.异种母材与同种母材的试样发生疲劳断裂的位置相同,均为焊核与内层热影响区的交界处,异种母材的试样在裂纹扩展形态具有不对称性,疲劳失效均发生在低碳钢焊核处,得到三种应力等级下焊点的疲劳寿命变化曲线.     

双相钢搭接点焊接头疲劳寿命分析

研究了双相钢焊点特征,对不同匹配双相钢搭接焊点进行了疲劳试验,获得了焊点的载荷寿命曲线.研究了双相钢焊点的疲劳裂纹扩展及失效形式,分析和解释了疲劳过程中的现象,并根据裂纹的实际扩展路径,提出了局部等效张开应力强度因子keq,从断裂力学的角度对双相钢焊点的疲劳失效进行了分析.结果表明,keq能够有效地关联具有不同厚度,不同熔核直径的搭接焊点试样的疲劳寿命,是反映双相钢焊点疲劳强度的有效参量,能够用来预测焊点疲劳寿命.     

径向间隙对304L不锈钢振动疲劳性能的影响

基于疲劳试验和有限元分析，研究径向间隙对插套焊疲劳性能的影响. 疲劳试验表明，应力比较大时，试样易在焊趾处失效，焊趾处裂纹由外向内扩展；应力比较小时，易在焊根处失效，焊根处裂纹由内向外扩展. 未失效试样径向间隙高于失效试样. 利用有限元软件建立了插套焊有限元模型，分析了径向间隙对焊根和焊点处疲劳性能的影响. 结果表明，相对于0.1 mm的径向间隙，0.4 mm径向间隙能降低焊根和焊趾处的应力，降低幅度分别为14%和1.4%，径向间隙越大，焊根和焊趾处的应力峰值越小，疲劳性能越好.     

厚壁压力容器中的焊接缺陷对疲劳性能的影响

由焊接缺陷引起的疲劳破坏的特点是:一旦疲劳起裂,很快失稳断裂。本文根据这一特点,针对厚壁压力容器的产品见证件及焊接试板,用测试疲劳起裂寿命的方法,研究了各种焊接缺陷对疲劳性能的影响.     

A7N01铝合金焊接接头的疲劳特性及寿命预测(英文)

研究A7N01铝合金焊接接头的疲劳特性,提出基于疲劳裂纹萌生寿命的寿命预测模型。母材、热影响区和焊缝三个区域内的疲劳裂纹萌生寿命差异较小。在这三个区域内,疲劳裂纹萌生寿命与疲劳总寿命之比是一个依赖于材料的参数,对于母材、热影响区和焊缝分别为26.32%、40.21%和60.67%。提出的疲劳寿命预测模型与实验结果和Basquin’s模型预测结果吻合良好。利用扫描电子显微镜(SEM)对疲劳断口进行观察,发现焊缝区域的裂纹萌生于焊接过程中产生的光滑表面。热影响区内疲劳裂纹萌生于熔合区气孔。母材中破碎的第二相是引起疲劳裂纹的主要原因。