进气门外弹簧断裂原因分析

本文对某活塞发动机承受压缩交变载荷的进气门外弹簧断裂的性质及原因进行了综合分析。通过对弹簧进行断口分析、痕迹分析、金相分析、受力分析以及模拟试验等,确认了该弹簧的失效性质为起源于弹簧外表面的早期疲劳断裂。造成该弹簧早期疲劳断裂的原因为：弹簧在镀镉前电解工序过程中,弹簧外表面与阴极板电极接触放电造成电接触损伤,在弹簧表面形成了电接触损伤凹坑,导致弹簧的疲劳寿命大幅度降低,在工作载荷作用下,从电接触损伤凹坑位置萌生疲劳裂纹并发生早期疲劳断裂。     

汽车发动机气门弹簧断裂原因分析

汽车发动机气门弹簧发生断裂。通过对气门弹簧进行宏观检查、硬度检测、金相组织检测、化学成分检测、断口分析、能谱分析,以查找、确定发动机气门弹簧疲劳断裂性质及产生原因。结果表明:气门弹簧断裂性质为疲劳断裂,导致弹簧发生疲劳断裂的直接原因是表面麻坑缺陷,表面麻坑在原材料钢丝状态时已经存在。通过在卷簧机器前增加自动识别钢丝表面缺陷装置、增加检测频次等一系列的改进措施,该问题得到预防。     

开口销断裂分析

发动机在分解检查时发现,顺航向左侧α1作动筒与支架固定销轴上的开口销发生断裂。通过外观检查、断口宏微观分析、表面检查、成分分析、组织检查、硬度检查等手段和有限元分析,对故障开口销的断裂性质和断裂原因进行分析。结果表明:故障开口销材质硬度值偏高,不符合标准要求;故障开口销断裂的性质为疲劳断裂;故障开口销在发动机工作过程中与作动筒支架侧表面发生周向摩擦,开口销内弧表面产生弯曲应力,再加上源区附近表面的磨损影响,最终导致其疲劳断裂。     

螺旋压缩弹簧断裂分析

材料为50CrVA钢的弹簧在疲劳试验时发生批次性断裂,对断裂弹簧的断口进行宏、微观观察和能谱分析,对弹簧的组织进行检查,并测试其硬度,结合弹簧的制造工序,对裂纹的形成原因进行综合分析。结果表明:弹簧的断裂性质为镉致脆性断裂,镉脆发生在除氢工序,裂纹起源于镀镉过程中产生的凹坑处,弹簧镉脆断裂与除氢过程中的超温及喷丸与总检工序中防锈不当而产生的锈蚀有关。通过加强防锈处理及温度控制可以预防弹簧镉脆失效。     

60Si2CrVAT弹簧疲劳断裂原因分析

通过实验样品,分析了60Si2Cr VAT弹簧疲劳断裂的原因。结果表明,表面凹坑、表面硌伤、组织异常是导致弹簧样品断裂的主要原因。样品中,表面硌伤所占比例较大,硌伤产生的主要原因为弹簧在支撑圈打磨过程中,打磨质量较差,导致疲劳试验过程中支撑圈和工作圈产生点接触;随疲劳试验的进行,点接触位置逐渐产生硌伤而引起应力集中。     

功率输出轴断裂分析

在附件机匣进行持久寿命试验过程中,功率输出轴组件发生了断裂故障。通过外观检查、断口分析、表面检查、成分分析、组织检查及硬度测试等手段对断裂性质进行判定,并分析了故障原因。结果表明:功率输出轴为疲劳断裂,断裂的主要原因是由于与其相连接的联轴器结构设计的不合理,工作中联轴器对功率输出轴产生了附加弯矩,导致功率输出轴发生旋转弯曲疲劳断裂;疲劳源处为结构应力集中部位,降低了轴的抗疲劳强度,进一步促进了疲劳裂纹过早萌生。     

60Si2MnA弹条断裂分析

60Si2MnA钢制弹条进行疲劳寿命试验,未达到规定的疲劳寿命时发生断裂.通过断口宏微观观察、金相组织检查、硬度检测、化学成分检测,对弹条断裂原因进行了分析.结果表明:弹条断裂性质为弯曲-扭转疲劳断裂,其断口明显分成疲劳源区、扩展区和瞬断区3个区域,疲劳源区位于弹条表面;弹条断裂主要原因与弹条表面质量差有关,弹条表层存在脱碳层导致弹条抗疲劳性能降低,也是弹条疲劳断裂的又一原因.     

发动机散热器支架断裂原因分析

某型发动机钛合金散热器支架发生断裂故障。通过对故障件进行外观检查、断口分析、表面微观检查、材质分析、工艺对比分析,以查找确定支架的断裂性质和产生原因。结果表明:支架断裂性质为高周疲劳断裂,导致支架过早发生疲劳断裂的主要原因是支架棱角尖锐造成了应力集中以及表面电加工重熔层中存在微裂纹。通过对2种电加工工艺试件的表面状态进行对比研究,有效避免了此类故障的发生。     

50CrVA弹簧断裂原因分析

50CrVA弹簧装配一段时间后发现断裂,后更换不同批次弹簧又发生断裂。对断裂弹簧进行断裂特征、组织观察分析,对硬度和镀层厚度进行测试。结果表明:存在表面镀层偏厚;弹簧的断裂性质为氢脆断裂;调查分析发现,断裂弹簧使用的表面处理槽液发生了改变,而工艺并未随之变化,致使在电镀过程中H的作用对弹簧影响较大,这是弹簧氢脆断裂的主要原因;此外,弹簧装配使用时不同轴导致应力集中,也对氢脆的发生有促进作用。工艺试验后,提出相应的改进措施,弹簧未发生断裂故障。     

冷却风扇叶片断裂分析

冷却风扇试验过程中叶片全部发生断裂,对断裂叶片进行外观检查、金相组织和显微硬度检测,对断口进行宏微观检查、能谱分析,综合分析叶片的断裂性质和原因。结果表明:冷却风扇叶片裂纹扩展阶段的典型特征为疲劳弧线及分布在疲劳弧线间的细密疲劳条带,发生了高低周复合疲劳断裂。叶片高低周复合疲劳断裂由较大离心力叠加振动应力的综合作用引起。建议优化叶片结构,提高叶片的承载能力,降低冷却风扇叶片振动应力,严格控制铸造质量,对叶片表面进行抗疲劳性能处理。     

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。     

航空发射装置片簧失效分析

工厂在修理飞机时,发现航空发射装置片簧断裂。本文通过外观检查、断口形貌观察、组织及硬度检查等方法,对断裂的片簧进行了分析。结果显示,片簧失效模式为氢致延迟和机械疲劳复合断裂。结合片簧的表面处理及其使用过程,分析认为不正常的表面处理及飞行中的振动均为导致片簧失效的重要因素。     

TC17钛合金叶盘破裂分析

压气机风扇部件试验件试验过程中叶盘破裂失效。本研究通过断口宏微观观察、金相组织检查、力学性能测试、疲劳模拟试验及改进措施验证,确定了叶盘的失效性质和原因。结果表明:叶片为高周疲劳断裂,为肇事件,鼓筒、盘体均为过载断裂;断裂叶片表面存在横向加工刀痕、材料组织状态不良、断裂韧度低是导致叶片发生高周疲劳断裂的原因。通过采取改善叶盘锻件毛坯的力学性能、严格控制零件表面质量,有效预防了叶盘发生破裂失效。     

摩托车发动机曲轴断裂原因分析

摩托车发动机曲轴在运行6350km后断裂。通过断口宏微观观察、表面痕迹分析、成分分析、金相组织检查及硬度检测等方法对断裂曲轴进行了分析。结果表明,曲轴定位槽底部存在电灼伤,灼伤造成应力集中,在内外载荷的共同作用下首先在应力集中的灼伤部位产生裂纹,最终发生疲劳断裂。灼伤是在精磨后安装定位销之前电极接触所致。     

55SiCr汽车悬挂弹簧早期失效分析

某厂生产的55SiCr汽车悬挂弹簧在车辆行驶5 000 km后发生断裂,为寻找弹簧早期失效原因,验证同批次弹簧安全性,并寻找防止断裂的预防措施,使用扫描电镜和金相显微镜等分析设备进行断裂弹簧试样失效分析,发现断口上存在明显的疲劳弧线,断裂起源部位存在机械损伤。检测分析结果表明,该弹簧断裂属于疲劳断裂,疲劳源为弹簧材料内弯表面机械损伤。     

50CrVA钢弹簧断裂分析

由50CrVA钢绕制的弹簧在服役后发生断裂,采用断口宏观及微观观察,金相组织分析,能谱分析,显微硬度试验等方法对断裂原因进行了综合分析。结果表明,断裂弹簧属氢致脆性断裂,在加工过程中电镀时的电接触损伤是发生氢致脆断的主要原因,同时退铜工艺过程中酸洗过度也是导致氢致脆断的因素。提出改进措施为在电镀过程中,确保电极固定后与簧丝不局部接触,在表面处理工艺中尽可能减少弹簧吸氢环节,同时保证除氢的时间受控。该故障的原因分析及纠正措施可为提高产品质量,加强特种工艺控制,防止类似问题再次发生提供借鉴。     

弹簧钢60Si2Mn疲劳试验断裂分析

对60Si2Mn弹簧钢进行了疲劳寿命试验.试验结果表明,疲劳寿命较低,未达到标准要求(不低于20万次).采用化学成分检测、断口扫描观察、能谱分析和金相检验等方法,对疲劳试验中断裂弹簧进行了分析、检测.分析结果表明,钢丝表面微裂纹是导致弹簧疲劳断裂的直接原因,该裂纹是由于母材表面存在轧制缺陷,经过拉拔表面产生硬化组织,由...