臂架开裂成因分析

组装在混凝土泵车上的臂架在使用中断裂。采用低倍和断口检验方法，以及相关法和有限元分析法对断裂失效原因进行了分析。结果表明，臂架断裂属疲劳断裂，而焊接缺陷的存在是导致断裂的原因。     

汽车后驱动桥断裂失效分析

汽车后驱动桥由多个零件焊接而成,在行驶约790000 km时该零件发生断裂。通过宏观分析、显微组织分析、化学成分分析以及断口形貌分析后认为,该零件断裂性质为疲劳断裂,主要原因为被焊接的两个零件尺寸差异较大,局部形成应力集中,再加上焊接热影响区存在焊接应力和魏氏体组织,并在汽车行进中不断受到颠簸和震动造成该区域产生裂纹源,进而在运行一定时间后发生疲劳断裂。     

304不锈钢激光焊接接头组织性能及断裂机理研究

目的 研究工艺参数对接头微观组织及力学性能的影响规律,观察断口形貌并揭示断裂机理。方法 基于生产实际,采用激光焊接技术对304不锈钢进行平板对接试验,利用金相显微镜、扫描电镜和背散射电子衍射等手段观察不同焊接参数下的接头微观组织,利用拉伸试验机及显微硬度仪测试其力学性能;通过疲劳试验机测试不同应力下的疲劳寿命,并绘制相应的S-N曲线;使用扫描电镜观察并分析疲劳断口的形貌特征。结果 焊缝中心由等轴状奥氏体和针状铁素体组成,熔合区以柱状晶的形式向焊缝中心生长。激光功率及焊接速度越大,柱状晶的尺寸越小。当激光焊接功率为1 390 W、焊接速度为13mm/s、离焦量为-10 mm时,304不锈钢激光焊接接头的力学性能最好,此时的抗拉强度为785.9 MPa、伸长率为75.6%,拉伸断口呈典型的韧性断裂特征。在高应力水平（350 MPa和500 MPa）下,疲劳断口由裂纹萌生区、裂纹扩展区和瞬时断裂区组成,焊缝具有优良的抗疲劳性能。结论 焊接速度越快、焊接功率越小、离焦量为负,得到的焊接接头硬度越高,由于细晶强化及加工硬化的双重作用,接头达到了最佳力学性能。     

发动机燃油总管分油管断裂分析

采用外观检查、金相检验、断口宏观和微观分析,对发动机燃油总管分油管断裂的原因进行了分析。结果表明:分油管的断裂均为疲劳断裂,疲劳断裂位置一般位于管子接头的焊接区域,主要原因是该区域存在露出表面的焊接缺陷和装配应力过大。     

随焊冲击碾压对LY12CZ铝合金接头组织和性能的影响

随焊冲击碾压是一种控制薄壁结构焊接应力变形、防止热裂纹的新方法.这种方法同时也改善了LY12CZ铝合金接头组织,提高了其力学性能.金相和拉伸断口SEM观察表明,随焊冲击碾压焊缝区晶粒明显细化,组织更加致密,气孔、缩松等缺陷大大减少.与常规焊接接头拉伸断口脆性和塑性断裂特征并存相比,随焊冲击碾压焊缝断口形貌呈现典型的塑性断裂的特征.随焊冲击碾压之后,接头区的硬度有了明显提高,表明接头软化区重新得到强化.而拉伸、疲劳和三点弯曲实验结果表明,随焊冲击碾压之后接头的抗拉强度、塑性及疲劳寿命等力学性能也都得到不同程度的提高.由于薄弱的焊趾部位得到强化,裂纹萌生位置也由焊趾转移到焊缝.     

汽车板簧的断裂分析

汽车板簧在路试中出现早期疲劳断裂。采用化学成分分析、硬度测试、断口分析和金相检验等方法对断裂的汽车板簧进行了分析。结果表明,焊接时,飞溅的熔滴在板簧表面形成烧伤坑并形成淬火马氏体及淬火裂纹,在路试中产生应力集中而成为疲劳源,在交变应力作用下使裂纹扩展而最终断裂。     

给水泵轴断裂失效分析

采用断口分析、金相检验、力学性能测试和化学成分分析等方法，对服役10多天便发生断裂的给水泵轴进行了失效分析。结果表明，断口宏观上有明显的贝纹线花样，贝纹区面积较小，而瞬断区面积很大，其微观形态主要为疲劳辉纹，因此泵轴的断裂属早期疲劳断裂。而材料的显微组织中存在较多的呈带状分布的δ-铁素体和残余奥氏体，使材料强度偏低，这是引起泵轴早期断裂的主要原因。     

地铁转向架连接螺栓断裂原因

某地铁列车转向架连接螺栓发生断裂事故,采用宏观观察、化学成分分析、拉伸试验、断口分析、金相分析等方法,对该连接螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明:该连接螺栓的断裂性质为弯曲疲劳断裂,裂纹起源于螺纹根部。安装时未及时检查清理内螺纹孔的残留螺纹胶导致螺栓受力不均,以及螺纹根部存在轻微脱碳现象,再加上列车行驶时振动所产生的交变载荷,该地铁转向架连接螺栓于螺纹根部萌生裂纹,并以疲劳的方式扩展,最终发生断裂。     

FV520B不锈钢角焊缝接头的组织和断裂机理

通过对焊接接头疲劳断口的观察研究,讨论了控制接头疲劳失效的疲劳机理。实验研究了焊接接头的母材、焊缝及热影响区的微观组织形态。结果发现:母材组织为细小均匀的板条马氏体及弥散分布的第二相粒子,而焊缝区为粗大的板条马氏体及少量的第二相颗粒。组织特征的区别证明母材综合力学性能优于焊缝。     

插秧机拉簧的断裂原因

某用于插秧机的拉簧,在运行过程中发生早期断裂。通过宏观观察、化学成分分析、力学性能试验、断口分析、能谱分析、金相检验及非金属夹杂物检测等方法对拉簧的断裂原因进行了分析。结果表明:拉簧的断裂性质为疲劳断裂。热处理工艺不当是拉簧发生疲劳断裂的根本原因,冷拉后直接冷卷成型的拉簧组织为纤维状组织,该组织抵抗疲劳能力太弱,导致拉簧往复循环近百次,就发生了疲劳断裂。     

L-B型组合式制动梁产生裂纹原因的分析与建议

采用残余应力和力学性能测定、化学成分分析、断口扫描及金相检验等方法对铁路货车用L-B型组合式制动梁撑杆翼板产生裂纹的原因进行了分析。结果表明,由于焊前未预热且焊接工艺不规范,导致在焊缝处存在较大残余拉应力和不良显微组织;焊后又未采取必要措施消除上述缺陷;加上材质本身存在力学性能和化学成分不符合有关标准的要求,使该制动梁在运行中产生裂纹,最终导致失效。提出了改进措施。     

不同焊接参数下CT70连续钢管高频电阻焊残余应力分布的数值模拟

目的研究CT70连续油管高频电阻焊接后的残余应力值和分布规律,以及焊接速度和挤压量等焊接参数对残余应力的影响。方法通过有限元计算的方法施加移动面热源和移动挤压辊,来模拟高频电阻焊的加热和加压过程,并用小孔法测量了高频电阻焊后连续钢管的残余应力值。结果对比计算的和实际的焊缝尺寸,均是内壁处为0.2 mm,壁厚中间部位为0.1 mm,内壁凸起高度为1.0 mm,宽度为2.1 mm,验证了有限元模型的准确性。计算得到的高频电阻焊后在焊缝处的轴向残余应力较大,在400～500MPa之间;环向残余应力较小,在-100～200MPa之间,与小孔法测量的残余应力一致。结论焊缝附近的残余应力主要由不均匀加热引起,远离焊缝处的残余应力主要由挤压引起。热源与挤压辊间距离和焊接速度增加会导致焊缝附近的残余应力增加;挤压量增加和焊接功率增加会导致焊缝附近的残余应力降低。     

烧结厂排烟风机失效分析

对烧结厂排烟机炸毁现场进行了调查,分析了风机失效原因,结果表明,叶片角焊缝根部存在多种焊接缺陷,致使其疲劳强度下降,在复杂应力作用下,促使裂纹萌生和扩展,造成叶片从叶轮上脱落并将其它叶片撞断,最终导致风机系统严重损坏。     

船体外板装配焊接裂纹分析

某船体尾部外板装配焊接后出现一条贯穿于焊缝和母材的裂纹,通过对船板原材料进行理化性能检验和裂纹断面进行宏、微观检查,对船体外板裂纹产生的原因进行了分析。结果表明:船体外板开裂主要是由于焊接顺序及焊接措施不当,导致船板强制装配拘束应力大,焊缝中存在较多焊接缺陷,从而使得裂纹在两条焊缝交接处的高应力区萌生并延伸扩展至母材区。     

钢轨闪光焊接后轨腰原始裂纹的特征

在U75V钢轨的端部轨腰处采用线切割和高频疲劳预制轨腰裂纹,并进行闪光焊接,在放置7a（天）后对焊接接头试样的裂纹表面形貌和脱碳现象进行了分析和研究。研究表明,预制轨腰裂纹与其他轨腰焊接水平裂纹的宏观和微观区别,为今后焊接接头处的轨腰水平裂纹质量检验和判断提供了依据。     

高转速FSW工艺特征及焊缝组织性能演变规律研究

目的研究不同转速的焊缝性能变化对组织的影响,以期为高转速搅拌摩擦焊工艺参数的优化和更大范围的应用提供指导。方法在3000~8000 r/min的高转速范围内对3A21-O态铝合金进行搅拌摩擦焊试验,焊后分析了焊缝成形特征和晶粒形态并测试了接头截面显微硬度。结果当转速由1000~4000 r/min区间升高至5000~8000 r/min区间时,焊核宽度急剧增大了近50%。这是由于焊具产热机制以滑移摩擦为主向以粘着摩擦为主转变,导致上述焊核宽度增大的行为。随着转速的增大,焊缝温度呈现出常规搅拌摩擦焊工艺中鲜见的先增大而后趋于稳定的变化趋势;温度随转速的这一演变特征导致焊缝焊核区的亚结构数量比例以及显微硬度都随转速呈现出与此相近的演变规律。结论在高转速搅拌摩擦焊中,转速提高能提高焊缝性能,且增强的焊缝性能能够在较宽的高转速区间内保持相对稳定的状态。     

3P-1402B氨水槽泄漏事故分析

采用化学分析、力学性能测定和金相检验对氨水槽泄漏失效进行了分析。结果表明，槽体泄漏系应力腐蚀引裂纹所致，严重的冶金缺陷和组织不良是引起槽体腐蚀开裂的主要因素，而焊接应力的存在和废氨水溶液的腐蚀则加速了裂纹的扩展。     

基于均匀设计法的燃烧型焊条立焊配方优化

手工自蔓延焊接技术因在野战应急抢修方面的独特优越性而受到广泛关注。主要针对因自蔓延燃烧型焊条焊接原理的特殊性及配方各组分之间的复杂相互作用而使得应用普通自蔓延焊条施行立焊作业的焊接状况较差的实际情况,提出应用均匀设计方法对自蔓延燃烧型焊条的配方进行优化设计,通过借鉴燃烧型焊条焊接性能快速评价表对实验结果进行评价,并利用均匀设计软件对所得实验结果进行回归分析,经过适当的调整和添加其他添加剂后获得适用于立焊的燃烧型焊条优化配方。实验表明,应用经优化配方后的焊条施行立焊作业时,焊接效果较普通燃烧型焊条得到大幅提高,使手工自蔓延焊接技术的应用领域得到进一步推广。     

汽车环形钢丝零件电阻对焊后裂纹产生原因分析及改进措施

用φ4.0 mm 70号钢丝通过电阻对焊成环形的某批汽车零件,在焊接打磨后部分零件的焊缝区出现裂纹。通过化学成分分析、硬度测试和断口分析等方法对裂纹产生原因进行了分析。结果表明:裂纹是由于焊接时电极夹持力不足,没有充分将杂质挤出,使焊接后零件内部残留有氧化物引起的。经调整电极夹持力、改变切刀刃口形状及调整回火温度等工艺参数后,杜绝了裂纹的产生,零件各项焊接性能指标均达到了图纸要求。     

304不锈钢冷却管束加工缺陷产生原因分析

通过化学成分分析、金相检验和断口分析等方法检测分析了在某一批次加工304不锈钢冷却管束过程中产生缺陷的原因。结果表明:缺陷主要有清理焊缝后出现的凹坑和焊后出现的裂纹两种;由于材料中存在微量氧和锡等有害元素以及分布不均的铜和铈元素,导致在管子焊接过程中,钨极氩弧焊接过程中熔池中产生氧化物熔渣,有的残留在焊缝金属表面被去除后产生凹坑;焊管在弯曲过程中,由于Cu-Sn合金产生铜脆而在钢管的受拉应力的一侧产生局部裂纹。因此,这些缺陷是由此批次不锈钢的纯净度较差引起的。