钎焊及其设备

20095123 不锈钢EGR冷却器钎焊结构断裂分析／何鹏…／／焊接．-2009（4）：26-29 通过对钎焊失效件进行断裂裂纹的宏观分析及断口分析,确定了断裂发生的位置,并分析了断裂形式及疲劳裂纹萌生和扩展过程的特点。在对失效件裂纹的宏观观察中发现,断裂多发生在钎焊圆角根部,裂纹沿钎焊圆角根部萌生和扩展。     

不锈钢EGR冷却器钎焊结构断裂分析

通过对钎焊失效件进行断裂裂纹的宏观分析及断口分析,确定了断裂发生的位置,并分析了断裂形式及疲劳裂纹萌生和扩展过程的特点.在对失效件裂纹的宏观观察中发现,断裂多发生在钎焊圆角根部,裂纹沿钎焊圆角根部萌生和扩展.对钎焊圆角表面微观形貌进行观察后发现,在钎焊圆角根部存在着连续分布的钎料瘤,容易引起局部应力集中,促进疲劳裂纹的萌生.在对失效件断口进行的分析中找到了疲劳断裂的典型特征--疲劳辉纹,有力地证明了失效模式为疲劳断裂.     

风叶片紧固用高强度螺栓断裂原因分析

对断裂失效的风叶片紧固用螺栓件进行化学成分分析、宏观分析、金相分析、硬度测试和断口分析,结果表明:3根螺栓的断裂形式均为疲劳断裂,螺纹根部的应力集中和条状硫化物造成疲劳强度的下降是造成1#螺栓疲劳断裂的主要原因;1#螺栓的疲劳扩展使得2#、3#螺栓的工作应力升高,在螺纹根部产生疲劳源,而疲劳裂纹在条状硫化物的加速作用下扩展发生疲劳断裂。     

电动汽车下摆臂疲劳断裂分析

电动汽车下摆臂使用一段时间便发生疲劳断裂,断裂源位于焊缝根部。为了弄清断裂原因,运用宏观观察、扫描电镜及能谱仪、光学显微镜等方法进行分析,结果表明:断裂源附近的焊缝根部存在未熔合缺陷;未熔合受力时在端部产生应力集中,导致裂纹萌生,在循环工作应力作用下裂纹不断扩展,直至贯穿整个截面而断裂失效。热影响区的马氏体组织进一步加速了疲劳扩展过程。可以通过合理布局加强筋位置,在保证强度的前提下,适当缩短加强筋长度,以及加强焊接工艺管理等措施加以解决。     

500GF-3RJ燃气发电机组连杆断裂分析

500GF-3RJ型燃气发电机组的连杆,仅仅运行了60 h后突然发生断裂,进行了化学成分、金相组织及扫描电镜断口分析,并对连杆进行了应力分析。结果表明,连杆螺栓连接加工表面转角的过渡圆角处存在粗糙的加工刀痕,在连杆转角部位产生了很大的应力集中,是导致连杆发生疲劳断裂的主要原因,而失效连杆的金相组织中存在铁素体和魏氏组织引起硬度及强度的降低,对连杆疲劳裂纹的萌生和扩展起到了加速作用。     

重型汽车发动机曲轴断裂分析

某重型汽车在正常行驶过程中,发动机曲轴突然发生断裂。对失效曲轴进行硬度测试、金相组织检查及断口宏微观观察等综合分析,结果表明：该曲轴断裂性质为弯曲-扭转疲劳断裂,其断口明显分为3个区域,即疲劳源区、扩展区和瞬断区;曲轴表面硬度比规定硬度值低,问时,材料表层和内部存在较多弥散分布的气孔及Al2O3、MnS等氧化物和硫化物夹杂,在弯矩和扭矩的共同作用下,疲劳裂纹从曲轴轴径油孔下方过渡圆角处等应力集中区域开始萌生,并沿与轴径约呈45°的方向扩展,最终导致曲轴断裂失效。     

不锈钢换热器不等间隙钎焊接头失效分析

从整车试验中发生内漏的304不锈钢换热器失效问题入手,采用宏观检查、金相检验、能谱分析和有限元仿真模拟方法,从组织形貌、合金元素扩散、应力集中等角度分析了不锈钢换热器钎焊接头的失效原因,讨论了不等间隙接头的形成原因及对接头应力集中情况的影响。结果表明:换热器失效原因为产品凸台处钎焊接头发生疲劳断裂,裂纹在钎缝圆角处萌生,并在剪应力作用下扩展至钎缝下侧界面,随后沿强度相对较低的钎焊界面进一步扩展。钎焊过程中接头成形较好,无明显焊接缺陷。但由于焊前装配误差造成凸台位置接头钎焊间隙不等,工况下局部位置的应力集中使得接头服役寿命有所降低。     

轴流压缩机叶片失效断裂分析

轴流压缩机在运行过程中叶片发生失效断裂,通过断口显微观察、能谱分析和力学性能测试对叶片断裂原因进行了研究。结果表明:叶片断裂面中存在着一个组织疏松的孔洞缺陷,该孔洞成为裂纹源,裂纹源在交变应力的作用下萌生裂纹并不断扩展,最终导致叶片出现疲劳失效断裂。     

循环氢压缩机组主汽轮机轴失效分析

通过硬度检测、金相检验、宏观及微观断口分析, 结合力学分析证实了汽轮机轴失效是由于轴肩变径处加工刀痕导致应力集中,造成多条疲劳 裂纹萌生、扩展及最终的断裂,提出了防止汽轮机轴疲劳断裂的措施.     

7A04铝合金球铰失效分析

7A04铝合金球铰在疲劳试验过程中发生断裂失效。通过对失效件断口的宏微观形貌观察、能谱分析以及有限元模拟计算等,分析了7A04铝合金球铰疲劳裂纹形成原因及其失效机制。结果表明,疲劳裂纹萌生于气孔、氧化夹杂物等冶金缺陷位置,并在后续起桥接连通作用进一步加速裂纹扩展,造成试件断裂失效。     

防喘压力信号管断裂分析

发动机防喘压力信号管多次于钎焊位置断裂。采用外观检查、断口宏微观形貌观察及金相分析,对其中一件典型管件进行了综合分析。结果表明：管件断裂于引接管长管弯管段球座根部位置,断裂起源于表面的钎料层,断口可见明显的疲劳条带特征,断裂性质为疲劳断裂。失效的主要原因是由于钎料层不均匀,韧性较差,且管件在装配过程中存在较大的变形,使钎料层沿枝晶开裂,形成原始裂纹。在防喘压力信号管工作过程中,在振动应力作用下发生疲劳扩展并最终导致管件断裂。通过严格控制钎焊过程并防止装配中管件发生较大的变形可以避免该类故障。     

透平压缩机叶片失效分析及再制造技术

针对某透平压缩机叶片进气口端产生断口和裂纹等失效问题,通过断口宏观和显微形貌分析、失效叶片化学成分和力学性能分析及有限元分析,对叶片裂纹形成和扩展机理进行研究。结果表明,叶片进气口端断口是由于杂质冲击导致,而叶片根部的裂纹是由于腐蚀引起材料表面产生微观缺陷,最终叶片在反复扭转力的作用下产生疲劳断裂。     

起重机变幅油缸断裂分析

对断裂的起重机变幅油缸断口进行了宏观分析、扫描电镜观察,并对缺陷处和材料内部进行了组织分析和硬度测试.结果表明,表面存在的焊点使局部淬火得到马氏体组织,疲劳裂纹在此萌生;材料中粗大的魏氏组织促使疲劳裂纹快速扩展,最终导致疲劳断裂失效.     

高速列车牵引梁补强板失效机理分析

某动车组牵引梁上附件A7N01 P-T4铝合金补强板发生断裂.通过宏观检查、金相检验、断口分析、化学成分分析及受力分析等,对裂纹性质及萌生原因进行了分析.结果表明:该牵引梁补强板的断裂为在各向拉应力作用下产生的脆性断裂.失效件材料内部存在较多含Fe、Si的杂质相沿板材轧制方向分布,其性硬且脆,杂质相脱落形成的孔洞缺陷成为裂纹源,裂纹在腐蚀及氢脆的作用下加速扩展,最终补强板断裂,断口显示层状撕裂的特征.     

飞机框架结构件振动疲劳失效分析

某ZL205A铸造铝合金飞机框架结构件在经过技术标准下的振动试验后发生断裂失效,通过宏观视察、X射线探伤、荧光渗透无损检测、断口形貌观察、微观组织分析、化学成分分析、力学性能测试等手段对该中层支架进行失效分析。结果表明,倒角部位近表面疏松的铸造缺陷是导致疲劳断裂的主要诱因。铝合金铸造疏松的几何尺寸及其呈现的空间树突状结构特点,对于疲劳裂纹的萌生和扩展有着特殊影响。     

汽车离合器拨叉断裂失效分析

某公司生产的材料牌号为ZG310-570汽车离合器拨叉发生早期断裂.采用肉眼宏观观察、化学分析、光学显微镜观察、电子显微镜观察和能谱分析等手段对断裂拨叉进行了失效分析.结果表明.裂纹主要是由夹渣类的铸造缺陷引起的,而铸造后的快速冷却,拨叉粗校时的锤击或铆夹子时铆接工艺不当也可能萌生表层裂纹,电泳涂漆工序可使裂纹加宽加重.     

40Cr合金钢汽车转向节臂断裂失效分析

针对锻打成形的40Cr合金钢汽车转向节臂在使用过程中的断裂现象进行了失效分析.通过扫SEM、EDS、金相和显微硬度分析等方法分析了转向节臂的断口形貌、断件微观组织及其硬度等.结果表明,Si、Ca和Al元素含量过大形成很多夹杂物,造成应力集中而产生裂纹源,并且在材料外表面出现脱碳层,随着交变应力的作用使得疲劳裂纹萌生和扩展,最终发生双源疲劳断裂.     

动车组用气动控制阀弹簧异常断裂的失效分析

动车组用气动控制阀发生数起回位弹簧异常断裂,影响列车运行安全.采用断口宏微观形貌观察、扫描电镜及能谱分析、金相显微组织分析、显微维氏硬度测试等手段对失效弹簧进行分析.结果表明:弹簧为疲劳断裂,裂纹萌生于弹簧内圈表面的横向外伤和表面凹坑处,服役过程中,裂纹从内圈表面向外部疲劳扩展,最终造成回位弹簧的早期断裂失效;弹簧内圈...     

某超（超）临界锅炉温度套管失效原因分析

为了解超(超)临界锅炉温度套管断裂原因,采用宏观检查、化学成分分析、金相检验、硬度测量、断口形貌分析、ANSYS有限元分析,对断裂温度套管的失效原因进行了分析。结果表明,温度套管在交变应力作用下萌生疲劳裂纹,并不断扩展,最终导致套管断裂。     

23CrNi3Mo钢钎尾断裂失效分析

利用化学分析、金相显微镜、SEM和TEM等手段,从化学成分、组织结构、显微硬度、裂纹形态和断口形貌等方面对失效钎尾进行了分析,对钎尾失效过程中裂纹的萌生与扩展机理以及疲劳失效行为进行了研究。结果表明,钎尾渗碳后外表面碳含量为0.65%,组织为高硬度的孪晶马氏体;心部碳含量为0.23%,组织为韧性较好的下贝氏体。钎尾内外表面均存在应力腐蚀裂纹,裂纹萌生于腐蚀坑底部,扩展方式为穿晶型,腐蚀介质的存在是裂纹萌生与扩展的主要原因,而应力状态、显微组织和夹杂物等对裂纹扩展的影响作用较小。裂纹扩展到一定长度后,在钎尾中心水孔处发生开裂,进而由内向外扩展,最终导致钎尾的断裂失效。