TA2钛合金焊接接头不同区域的疲劳裂纹扩展速率

对TA2钛合金焊接接头的母材区、熔合线、焊缝中心和热影响区的疲劳裂纹扩展速率、疲劳断口形貌以及显微组织进行了研究。结果表明:接头各区域的疲劳裂纹扩展速率相差不大,可直接用焊缝区的裂纹扩展速率表示;各区域试样的断口呈典型的疲劳断口形貌;母材区的平均晶粒尺寸约62.8μm,热影响区的约为110μm,晶粒尺寸对疲劳裂纹扩展速率没有明显影响。     

谐波齿轮装置柔轮、凸轮与薄壁轴承的制造

本文主要介绍谐波齿轮装置的柔轮(柔性齿轮)、凸轮与薄壁轴承的制造工艺。 一、柔轮的制造工艺 1.柔轮胚料的制造 为了确保柔轮的质量和寿命,应对原材料进行检验,例如 30 CrMnSiA材料的成份应符合 YB 6&71标准要求;其低倍组织不得有肉眼可见的缩孔、气泡、裂纹等缺陷,其显微夹杂物(氧化物、磷化物等)不得大于3级。 车前毛胚制造方法有锻造、旋压、冷挤压和无缝钢管焊接等方法。本文只介绍锻造方法。 柔轮毛胚的锻造目的是通过锻打提高胚料的质密性和消除冶炼带来的原材料的某些缺陷以及使金属纤维环形流向,并可减少机加工量和原材料的消…     

汽轮机主油泵轴承断裂分析及预防措施

由于火电厂汽轮机的主油泵轴承在工作过程中出现断裂,对其断裂原因进行分析,观察其化学成分、断口情况、试验以及显微金相等,进而发现了轴承的金相组织为网状不正常的铁素体组织,其会降低螺栓的冲击功,再加上材料基体内存在夹杂物,即让应力的集中处出现了裂纹源,进而导致轴承出现断裂。     

高铁用进口EA4T钢车轴的组织和力学性能

研究了高铁用进口EA4T钢车轴的显微组织和力学性能,分析了组织和力学性能的均匀性。结果表明:车轴中存在CaS、Al2O3及少量硅酸盐等非金属夹杂物,沿表面至心部夹杂物的数量增多;车轴不同位置的显微组织均为回火马氏体、贝氏体和少量先共析铁素体,自表面向心部先共析铁素体的尺寸增大、数量增多,组织不均匀;车轴的拉伸性能和硬度均满足标准要求,但心部因先共析铁素体含量较多,抗拉强度明显较低;车轴纵向存在带状组织,因此其横向冲击韧性较差;车轴试样的拉伸断口存在较多小而深的韧窝,说明其塑性良好,断裂方式为韧性断裂,而冲击断口存在明显的河流花样和韧窝,断裂方式为脆韧混合断裂。     

谐波齿轮减速器间隙空程分析

谐波齿轮减速器的间隙空程来源复杂,是影响机构运动精度的主要因素。根据谐波减速器的工作原理分析,引起间隙空程的主要因素是零件扭转变形(柔轮和输出轴)、柔轮刚轮齿侧间隙和柔性轴承的径向游隙;运用渐开线、材料力学和刚度等理论,建立了间隙空程与上述因素的数学模型;开展了某种谐波减速器的间隙空程测试,实测结果与理论计算值吻合。     

电厂电液调节系统油管断裂失效分析

采用光学显微镜、扫描电镜等手段对电厂电液调节系统油管在插接焊接处的断裂原因进行了失效分析.结果表明:断裂面上的显微组织为等轴晶,晶粒尺寸在10～40μm之间,沿管子径向基本均匀分布,且同远离断口的母材显微组织相似,无明显变化;断口有大量的疲劳裂纹,在焊缝组织同母材组织连接处还观察到了焊接缺陷以及部分解理断裂等特征;由于这些疲劳裂纹萌生于管子的表面,而没有在焊接缺陷及晶间萌生,因此断裂失效的主要原因为疲劳破坏,焊接导致的缺陷及脆化有一定的促进作用.     

多次循环淬火工艺参数对10Ni5CrMoV钢晶粒细化的影响

对10Ni5CrMoV钢在930～1030℃进行不同保温时间、不同次数的循环淬火,采用光学显微镜观察显微组织变化,并探讨了加热温度、保温时间、循环次数对晶粒尺寸的影响,对热处理前后该钢的力学性能和断口形貌进行了分析。结果表明:不同温度下随着保温时间的延长,晶粒尺寸逐渐增大,100 s时最佳;循环次数小于3时晶粒粗大且不均匀,大于3时细化效果增加不明显;随加热温度升高,晶粒尺寸先降后增,950℃最细小;细化晶粒的最佳工艺为加热温度950℃、保温100 s、3次循环淬火,可使晶粒尺寸由253μm细化至63μm,淬回火后钢的强度及塑韧性均有明显提高。     

列车缓冲器弹簧淬火开裂原因分析

某列车缓冲器弹簧在淬火后出现了纵向裂纹;利用化学成分分析、硬度检测、断口分析、夹杂物和显微组织分析等手段对弹簧淬火开裂原因进行了分析。结果表明:原材料组织中的带状偏析和沿轧制方向分布数量多且粗大的非金属夹杂物是弹簧淬火开裂的主要原因;夹杂物和带状偏析造成材料组织和性能均匀性变差,粗大的非金属夹杂物成为裂纹源,在组织应力的作用下,促进裂纹形成并迅速扩展成为沿轧制方向分布的淬火裂纹。     

40Cr钢汽车半轴断裂失效分析

通过宏观分析、显微组织和断口形貌观察以及硬度测试等方法对40Cr钢汽车芈轴的断裂原因进行了分析.结果表明:汽车半轴断裂的主要原因是半轴凸缘与杆连接的轴台阶处表面存在脱碳层,在高的扭转疲劳剪切应力作用下形成裂纹源;40Cr钢含有较多的大尺寸非金属夹杂物,另外热处理工艺不当,造成材料综合力学性能迭不到要求,使表面萌生的裂纹在应力作用下迅速扩展,造成汽车半轴发生疲劳断裂.     

微型汽车主动圆锥齿轮轴断裂分析

对失效圆锥齿轮轴的断口进行了宏观，微观分析了及金相检验，结果表明，螺纹部位渗碳层的针状回火马氏体及块状碳化物组织易于形成裂纹源，造成零件的断裂失效。     

基于全模型谐波减速器轴承受力状态分析

针对柔性薄壁轴承在谐波减速器中的受力问题,分析了以往单因素分析轴承的不足;为探究其他部件对轴承受力的影响,通过整机模型进行理论分析,探究了柔轮受力变形及滚道滚子变形协调过程,整体得到薄壁柔性轴承的受力状态;并通过Workbench软件对整机模型进行了应力和变形的验证。结果表明,轴承的仿真受力状态与理论计算一致。     

0Cr13铁素体不锈钢丝在模压过程中开裂的原因

通过对0Cr13铁素体不锈钢丝的化学成分、显微组织、开裂形貌及夹杂物的分布等进行分析,以找到其在模压过程中发生开裂的原因。结果表明:该不锈钢丝的化学成分异常,碳含量较高,铬、锰含量较低;不锈钢丝中存在数量较多的碳化物和聚集分布的夹杂物,碳化物的尺寸为0.3~0.8μm,呈暗灰色颗粒状,夹杂物的尺寸为15~25μm,主要为氧化物、钙镁酸盐及硅酸盐;模压前,不锈钢丝已发生强烈的塑性变形,碳化物在晶界处塞积,组织不均匀,夹杂物与基体的交界处存在应力集中;模压过程中,材料发生塑性失稳,裂纹起源于夹杂物导致的应力集中区域,并向内部扩展,最终导致不锈钢丝发生开裂。     

40CrNiMo钢剪切闸板刃口断裂的原因

某油田用闸板防喷器的40CrNiMo钢剪切闸板在使用过程中发生了刃口断裂事故,为找到刃口断裂的原因,对其进行了断口形貌观察、显微组织分析、化学成分分析、力学性能测试等。结果表明:40CrNiMo钢剪切闸板刃口在较大冲击力作用下发生了脆性断裂;断裂是因钢的韧性不足、晶界间的夹杂物颗粒等导致裂纹萌生和扩展;刃口断裂的主要原因是40CrNiMo钢在调质热处理过程中的回火温度偏低或保温时间过短。     

汽车张紧轮紧固螺栓断裂分析

对断裂的汽车张紧轮紧固螺栓的显微组织、化学成分、硬度以及断口的宏、微观特征进行了综合分析,找出其断裂的原因。结果表明:螺栓在搓丝加工过程中挤压量过大,使螺纹尖端产生较多微裂纹,同时螺纹根部也存在一些加工缺陷,并在之后的热处理过程中进一步扩展;在使用过程中,微裂纹和加工缺陷处产生应力集中,使螺栓材料的疲劳强度降低,裂纹源的过早形成最终导致了螺栓发生疲劳断裂而失效。     

具有复合层结构的谐波减速器柔轮的性能优化设计研究

针对谐波减速器的柔轮存在着易发生疲劳的问题,从复合层的本构关系出发,进行了复合材料铺层角和叠层次序的力学性能研究。提出了以铺层角度和铺层顺序为优化变量,Tsai-Wu材料失效准则为约束条件,单层层内应力最小为优化目标的数学模型,采用粒子群优化算法得到了最优的铺层角和叠层顺序。对采用优化设计后的谐波减速器进行了瞬态动力学分析,分析结果表明:与原结构相比,具有复合层结构柔轮的最大Von Mises应力降低了12.5%,最大应力位置由柔轮的齿根部变为柔轮齿圈内表面,在一定程度下可提高柔轮的使用寿命。     

夹杂物尺寸及位置对51CrV4弹簧钢疲劳寿命的影响

用能谱仪、扫描电镜分析了51CrV4弹簧钢的疲劳断口,研究了夹杂物尺寸及位置对该钢疲劳寿命的影响规律。结果表明:51CrV4试验钢的疲劳强度为702.5MPa,在保证试样表面没有划痕和麻点的情况下,疲劳裂纹主要起裂于椭球状且塑性较低的复杂氧化铝夹杂;在夹杂物尺寸越大和距离表面越近的情况下,其疲劳寿命越低;在710MPa应力水平下近表面夹杂物的临界尺寸为5.47μm。     

离心式压缩机齿轮断裂原因分析与预防措施

某离心式压缩机在运行过程中发生齿轮断裂故障.通过断口宏观和微观形貌观察、化学成分分析、显微组织观察、力学性能试验等,分析了离心式压缩机齿轮断裂的原因.分析结果表明,离心式压缩机齿轮发生齿根弯曲疲劳断裂失效,在交变应力的作用下,齿根过渡圆角处产生微裂纹.通过金相组织检验,发现微观组织存在严重带状偏析回火托氏体及大小不均的晶粒,加速了疲劳裂纹的扩展.针对这一离心式压缩机齿轮断裂故障,提出预防措施,建议优化齿轮结构设计,严格控制齿轮的热处理和成型加工工艺,并且加强日常维护与运行检修.     

柴油机喷油泵传动装置轴承失效分析

本文针对某喷油泵传动装置的轴承在工作200—300小时后发现散套失效,采用硬度检验、热酸洗检验、非金属夹杂物及碳化物不均匀性检验、淬回火组织及碳化物网状检验和扫描电镜检验等方法对散套原因进行分析。通过分析表明,喷油泵传动装置轴承发生散套失效的主要原因是轴承内圈滚道表面残余的车刀痕使粗糙度无法满足使用要求,导致轴承的早期失效。     

H13热作模具钢冲头的早期断裂原因

某H13热作模具钢冲头在锻打钻杆管端后,抽出时发生早期断裂。通过断口形貌观察、化学成分分析、显微组织观察、微区成分分析等方法探讨了冲头断裂的原因。结果表明:该冲头断裂的性质为疲劳断裂;冲头工作部位外壁区域存在的大尺寸Al2O3、MnS、VC等夹杂物以及气孔、疏松等缺陷处易产生应力集中而成为疲劳裂纹源,在热应力、拉应力、压应力和弯曲载荷的反复作用下,横向微裂纹萌生并以发散形式快速失稳扩展,导致冲头断裂;该冲头中钼、钒的含量远低于标准值下限,导致冲头的高温力学性能降低,从而造成了冲头的疲劳断裂。     

5R60铝合金焊接接头微观组织与力学性能研究

针对中国兵器工业集团第五二研究所开发的高性能5R60铝合金在应用中对熔焊的需求,使用五二所研发的?1.6mm高性能5R59铝合金焊丝,采用MIG焊接方法焊接13mm厚5R60铝合金板材,并对焊接接头显微组织、断口形貌、拉伸力学性能和显微硬度等内容进行研究。研究结果表明：焊缝区和靠近焊缝一侧的热影响区晶粒为均匀细小的等轴晶,平均晶粒尺寸分别为9.6和18.4μm;焊缝组织中分布大量由Al、Sc、Zr、Ti元素组成的初生第二相,该相对提升促进焊缝组织晶粒细化、提升接头强度具有积极作用;显微硬度测试结果分析焊接接头热影响区宽度约为30mm;焊接接头最高抗拉强度和延伸率分别为367MPa和13%,平均抗拉强度和延伸率分别为358.3MPa和12.5%;焊缝区由于铸态组织缺陷成为性能最薄弱区域,平均显微硬度为90.5HV。