给水管座开裂原因分析

锅炉锅筒的给水管座与锅筒在焊接和消除应力热处理后经探伤检查发现沿焊缝有环向裂纹,并扩展至给水管座的内壁形成纵向裂纹。采用化学成分分析、宏观和微观检验以及力学性能分析等方法对给水管座的裂纹产生原因进行了分析。结果表明：由于焊接工艺规范控制不当,未及时进行消氢处理,焊件的碳当量提高具有明显的淬硬倾向,焊接结构和较大的焊件厚度引起拘束应力等综合作用产生了延迟裂纹。     

高强度薄壁筒水压试验分析

高强度薄壁筒水压试验分析柳州市长虹机器制造公司梁兴国通过对１￣＃、２￣＃高强度薄壁筒水压试验爆裂的断口进行金相、扫描电镜和性能检测分析，查明了１￣＃筒产生低应力爆裂的原因；在计算内压引起的应力时，应用了公式σ＝ＰＤ／２ｔ￣［３，４］和第四强度理论：Ｐ...     

行波管阴极组件激光焊接残余应力及其对结构强度的影响分析

对行波管阴极钼筒和钽支撑筒的焊接材料及焊接工艺进行了研究,并用数值模拟方法对焊接结构的残余应力进行了分析,获得焊接残余应力值及其分布,并与试验值进行了比对,仿真结果与试验结果一致。同时将残余应力结果作为预应力加载到行波管阴极组件上,分析了其对结构强度的影响。结果表明:焊接残余应力使阴极组件结构在实际工作中的应力值增大且应力分布发生了变化,在残余应力的影响下,钽支撑筒在高温工作时的应力由332变化为412 MPa,增幅达24%,而且最大应力的位置也由钽爪内表面转移到钽爪拐角处。而六个钽支撑爪子的外表面(焊接处)由于残余应力最大,该处应力值也由101增加到250 MPa,增幅高达150%。因此阴极组件中钽支撑筒与阴极钼筒的焊接处很容易因应力值过大而失效,需要对焊接处残余应力进行消除和控制并对结构进行加固设计。     

油缸行业多层气保焊消除气孔缺陷的改善

本论文通过对油缸行业制造过程碳钢件焊接的综合理论分析及焊接过程气孔、未熔合缺陷的消除改善分析，提出：对油缸行业杆筒焊接焊缝质量要求（如韧性、外观等）较高的重要构件（杆筒、缸筒），推荐油缸生产行业采用富氩（Ar＋CO2）混合气体＋实芯焊丝进行多层环缝焊接工艺，并结合改善试验给出杆筒焊接总成的多层环缝焊接工艺参数。     

喷丸起落架外筒焊接热影响区的残余应力测定

本文用X射线法测定了喷丸起落架外筒焊缝影响区的残余应力,并从残余应力角度考察了起落架外筒现行工艺路线的优劣。测定结果表明,在相同构件上虽然所测方向和部位不同,但残余应力的分布、大小及符号基本相同。与前起外筒相比,喷丸处理在主起外筒上形成的残余压应力值较低。分析认为消除焊接残余拉应力的合理工序,是两种外筒均应采用焊后热处理,但应防止表面脱碳。     

660MW高压加热器接管角焊缝开裂原因分析

某660 MW高压加热器的筒体接管角焊缝在焊接过程中发生开裂并扩展至筒体母材。对其进行了宏观检验、硬度测试、金相检验、扫描电镜及能谱分析,以分析开裂原因。结果表明:接管与筒体角焊缝根部成形不良,存在夹渣、气孔等焊接缺陷;在焊接应力、结构拘束应力的作用下,焊接缺陷处产生应力集中,裂纹从此处萌生并扩展开裂。采用了与筒体返修开口尺寸匹配的整体锻件返修方案,强度计算满足设计要求,并一次返修合格。     

烘筒爆炸原因分析

不锈钢烘筒运转4～5个月后爆炸.爆炸原因是因焊接质量不合格,主要是虚焊,虚焊处的强度不够,在热循环应力作用下,产生疲劳裂纹并扩展,导致蒸汽泄漏;同时,烘筒内有水,当蒸汽泄漏的瞬间,过饱和的水急剧汽化,即引起蒸汽爆沸(或叫蒸汽爆炸),致使烘筒爆裂.     

汽车防震器外筒开裂原因

采用宏观分析、化学成分分析、硬度测试、金相检验和能谱分析等方法对材料为STKM12B的机械结构用碳素钢汽车防震器外筒在组装时发生开裂的原因进行了分析。结果表明:外筒开裂为塑性开裂,装配应力过大是造成开裂的外部原因;另材料局部显微组织粗大、晶粒不均匀以及硬度偏低是导致防震器外筒组装时发生开裂的内在原因。     

染缸热交换器焊缝开裂原因分析

某纺织公司染缸热交换器在检修过程中发现焊缝及筒体附近母材出现裂纹。通过宏观分析、化学成分分析、硬度测试、金相检验和氯离子检测等方法对热交换器焊缝开裂的原因进行了分析。结果表明:该热交换器焊缝及筒体附近母材的开裂模式为应力腐蚀开裂。由于蒸汽冷凝水中氯离子质量浓度过高,在焊接残余应力和工作应力的共同作用下,焊缝发生应力腐蚀开裂。     

基于I_1断裂准则的铁素体型钢焊接氢致开裂机制研究

基于I_1断裂准则,提出了铁素体型钢焊接氢致开裂机制,即材料内部局部氢气压、焊接内应力、外载荷作用叠加形成的应力第一不变量I_1值达到材料的断裂强度I_b时发生开裂。两种材料的焊接充氢拉伸试验验证了氢致开裂机制。     

氢气压缩机缸盖螺栓断裂失效分析

某石化公司氢气压缩机缸盖螺栓发生断裂,采用宏、微观断口分析、化学成分分析、金相检验以及力学性能测试等试验手段分析了该氢气压缩机缸盖螺栓的断裂原因。结果表明：断裂起源于螺杆与螺栓头部连接螺纹末端的应力集中处,由于应力集中,加之螺栓强度等级偏低,使螺栓在长期工作过程中的往复交变应力和扭转应力共同作用下发生了低应力高周疲劳断裂。     

铝内胆复合材料储氢瓶爆破压力与疲劳寿命关系研究

针对在铝内胆复合材料储氢瓶（又称为“III型储氢瓶”）设计阶段难以根据设计的气瓶爆破压力和疲劳寿命确定内胆厚度和纤维应力比的问题,研究了III型储氢瓶爆破压力与疲劳寿命的关系。首先,构建了III型储氢瓶的有限元计算模型,提出了基于有限元的气瓶爆破压力和疲劳寿命的预测方法,分析了在内胆厚度和纤维应力比两个因素影响下III型储氢瓶的应力分布状态。其次,研究了内胆厚度和纤维应力比对III型储氢瓶爆破压力和疲劳寿命的影响规律,结果表明：在一定的内胆厚度和纤维应力比范围内,增大内胆厚度,气瓶爆破压力提升较小;增大纤维应力比,则气瓶爆破压力提升较大;III型储氢瓶对数疲劳寿命与内胆厚度和纤维应力比均基本呈线性关系。最后,基于纤维缠绕压力容器爆破压力计算公式和III型储氢瓶对数疲劳寿命拟合关系式,得到了不同条件下III型储氢瓶爆破压力与疲劳寿命的关系式。研究结果可为III型储氢瓶结构的优化设计提供参考。     

Failure analysis of a diesel engine gear-shaft

A failure investigation has been conducted on a diesel-engine gear-shaft used in a truck, which is made from 45# steel. The crack initiated from the root transition region between the cylinder and the platform of the gear-shaft, and propagated toward the direction with an angle of 45° to the axial direction first, then toward the direction normal to the axial direction. Multiply-origin fatigue fracture is the dominant failure mechanism. The oil hole on the cylinder of the gear-shaft was stopped up by the overlong bolt to lead to the absence of oil lubrication between the cylinder surface and the internal circle surface of the gear so that the friction force between them increased, which is mainly responsible for the failure of the gear-shaft. The absence of the induction-hardened layer in the root transition region between the cylinder and the platform of the fixed plate of the gear-shaft makes the fatigue strength decrease in this region. The fatigue crack initiated and propagated in this region easily under the abnormal stress.     

CNG气瓶损伤在线监测平台监测参数及位置研究

针对长管拖车气瓶损伤检验问题,提出气瓶损伤在线监测平台,并对气瓶在线监测参数以及位置进行研究.通过有限元数值仿真(包括结构分析与随机振动仿真实验)方法,以随机振动实验模拟气瓶运输过程中的状况,并定量制造气瓶损伤,监测气瓶运输中由于损伤导致的各参数变化,由结果得损伤位置的等效应力以及垂直加速度和损伤等级成正比,因此将其作...     

充分发挥NiTi纤维复合材料功能的一种方法

通常NiTi纤维圆柱体剪滞模型是通过界面传递应力,界面剪应力较大时,界面将产生脱粘.将两端有小垫片的NiTi纤维埋入基体中,构成一种新的NiTi纤维圆柱体剪滞模型,在一定的简化条件下,针对马氏体逆相变过程,对纤维轴应力、界面剪应力的分布及应力传递进行分析.分析结果表明,与通常模型比较,新模型可通过界面和小垫片传递应力,减小界面剪应力峰值,能充分发挥NiTi纤维的作动效应.此外还讨论了小垫片几何尺寸对应力分布及传递的影响.     

Failure analysis of an exploded gas cylinder

This paper reports the major activities carried out during the failure analysis of an exploded cylinder containing hydrogen. The general cracking pattern of the cylinder, the fractographic features, and the stress analysis results were all indicative of an internal gaseous detonation. Accordingly, several specific characteristics of detonation-driven fracture of closed-end cylindrical tubes were identified. These characteristics were analyzed through detailed examinations of the fracture surfaces, cracking patterns, and dynamic stress analysis of the cylinder using a transient analytical model. Based on the size and location of special markings found on the shear lips, and using the time duration of flexural waves, the crack growth increments and speed were computed. Consequently, the basic features of the gaseous detonation and the composition of the original gas mixture were identified. The results indicated that the detonation of a low-pressure oxygen-rich mixture of hydrogen and oxygen was the cause of this failure. The presence of oxygen was attributed to an improper usage of an oxygen cylinder for hydrogen storage.     

大功率柴油机气缸盖的残余应力

以解决气缸盖漏水问题为切入点,采用盲孔法研究了热时效退火工艺、机加工制造以及使用过程对气缸盖残余应力的影响。结果表明：采用较高保温温度、较长保温时间、较低降温速率、并保持较低出炉温度的热时效退火工艺可以使气缸盖毛坯件的残余应力保持在较低水平;机加工后气缸盖的残余应力有所增大;由于对气缸盖热时效退火工艺的优化,有效地控制了气缸盖底面的残余应力,故经过1 000h的台架试验后,未再发生气缸盖鼻梁区开裂现象,说明通过热时效退火工艺的优化来降低气缸盖底面的残余应力,能有效地解决气缸盖漏水的问题。     

Study on Oil Cavity Number of Hydrostatic Guide Sleeve of Electro-hydraulic Servo Cylinder

The electro-hydraulic servo drive hydraulic cylinder has many unique advantages, such as fast response, high load stiffness, high control power, strong anti-eccentric load ability and so on, so it has been widely used in industrial control. Based on the guide sleeve of hydrostatic seal of hydraulic cylinder, the reasonable number of oil chamber of guide sleeve is studied in this paper. ICEM CFD software and FLUENT simulation software are used to calculate and analyze the number of different oil chambers of guide sleeve of hydrostatic seal. The temperature field of piston rod with different moving speed, different initial pressure of oil chamber and oil film under different number of oil chambers is analyzed. The relationship between the pressure field and temperature field provides a better basis for optimizing the design of hydrostatic guide sleeve and helps to improve the servo drive cylinder.     

D210塔简体泄漏原因分析

采用化学成分分析、金相检验和断口分析等方法,对304L钢D210塔筒体泄漏原因进行了分析。结果表明：D210塔筒体泄漏原因是由于氯离子的存在而产生应力腐蚀开裂所致。由于敏感材料、应力腐蚀环境及应力三个条件共同存在,在一定温度下使其产生应力腐蚀裂纹,裂纹起始于筒体外壁角焊缝处,而后向内壁扩展,最终穿透筒壁,致使该塔筒体在角焊缝处产生破裂泄漏。     

10.9级高强度螺钉断裂分析

某单位生产的汽车门窗用10.9级20钢高强度螺钉在服役约一个月后相继出现多个断裂现象。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、直读光谱仪、能谱分析仪和显微硬度计等对螺钉的断裂原因进行了分析。结果表明:该螺钉断裂的主要原因是其在使用之前就存在微裂纹,造成应力集中,在静载荷拉应力的作用下,材料中的氢原子向裂纹尖端移动、富集,使局部氢浓度较高,导致螺钉发生了氢致延迟脆性断裂;另螺钉表面硬度过高也增加了其对氢脆断裂的敏感性。