D20发动机连杆螺栓失效分析

从化学成分、硬度、断口宏观形貌、显微组织等对断裂失效的D20发动机连杆螺栓进行了分析。结果表明,发生在螺纹处断裂的螺栓是由于热处理后滚丝成型不当造成表面加工缺陷,在交变载荷的作用下,产生微裂纹,进而至螺栓完全断裂;在头部支承面处断裂的螺栓因无圆角过渡、加工制造粗糙,在交变载荷的作用下,发生应力集中,致螺栓断裂。建议严格控制热处理工艺过程,提高螺栓加工精度。     

42CrMo高强螺栓热处理开裂原因分析

采用金相显微镜检测了 42CrMo螺栓断口的显微组织,比较了不同断裂区形貌的差别,并分析了钢中带状组织与裂纹产生间的关系。结果表明： 42CrMo螺栓心部存在的孔洞和裂纹等缺陷影响螺栓的强度,但螺栓淬火开裂的原因是淬火应力集中;螺栓横断面近中心区、放射区和瞬断区的韧性存在差别,瞬断区为韧性断裂,而近中心区为解离和沿晶脆性断裂;螺栓近中心区存在带状组织,碳化物含量高的带状组织降低钢材韧性,易萌生拉拔裂纹,成为淬火开裂源。     

12.9级高强度螺栓断裂原因分析

柴油机12.9级高强度螺栓材料为42CrMo钢,在紧固过程中发生断裂。对断裂的螺栓进行了宏观检验、化学成分分析、锻造纤维流线检验和金相检验,并检查了螺栓的加工工艺,以揭示其断裂的原因。结果表明:螺栓在镦锻过程中,头-杆结合部产生了裂纹,大大减小了螺栓的有效承载面积,在紧固力的作用下发生断裂。检查发现,螺栓有因热处理不当而产生的脱碳,但这不是造成螺栓断裂的原因。     

45Mn2螺栓非正常拉伸断裂原因分析

某厂生产的45Mn2螺栓进行拉伸实验时出现非正常断裂,采用宏观断口分析、金相分析等方法对断裂螺栓进行了分析.结果表明,非正常断口的形成是螺栓在拉伸前螺纹根部就存在裂纹.螺栓根部长的裂纹是淬火中形成的,在冷挤压螺栓时螺纹根部就形成微裂纹,这些微裂纹淬火时成为根部淬火裂纹形成的关键原因.     

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。     

7055铝合金零件开裂原因与预防

通过体视显微镜、光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、显微硬度测试仪等手段,对2件喷射成形、在热处理过程中发生开裂的7055铝合金零件的宏观开裂特征、微观断口形貌、金相组织和显微硬度进行对比分析,结果表明:2件铝合金零件成分、组织、状态均未见异常;裂纹断面主要呈冰糖状沿晶界断裂特征,而人工断面则主要呈韧窝型穿晶断裂特征。综合零件制备工艺分析认为,零件裂纹应为淬火裂纹,产生原因与7055铝合金淬火敏感性及零件热处理工艺控制有关。建议采取淬火前充分均匀化处理、淬火时减小淬火速率、合理控制零件截面形状、应力集中部位采用圆角过渡等措施预防淬火裂纹产生。     

风冷气缸套螺栓孔断裂原因分析

风冷气缸套散热片在加工螺栓孔的过程中断裂。通过宏观检验、化学成分分析和金相检验等分析了螺栓孔断裂的原因。结果表明：螺栓孔机加工区有大量过冷石墨和游离渗碳体，脆性很大，从而导致其机加工时断裂。     

发动机螺栓断裂失效原因及机理研究

故障发动机被拆解后发现固定连杆轴瓦的螺栓发生了断裂,通过对断裂失效螺栓件进行宏观观察、化学成分分析、金相组织分析、力学性能测试及SEM断口形貌观察,确定了螺栓断裂的原因。结果表明,连杆螺栓断裂失效的主要原因是调质处理过程中回火不完全,组织中存在淬火马氏体,以及螺栓在滚丝过程中存在微裂纹缺陷,引起低周疲劳断裂。     

轴承座开裂分析及预防措施

轴承座模锻件在调质处理后精加工时发现内孔台阶处存在沿径向分布的裂纹。通过现场调研、金相检验、化学成分分析、低倍检验等方法,确认了轴承座的开裂原因。结果表明,轴承座为淬火开裂,产生原因为:轴承座台阶处的尺寸位于45钢淬火临界尺寸范围内;轴承座台阶处的直角过渡;轴承座化学成分碳、锰和铬元素都接近标准上限值。通过更改轴承座台阶处直角过渡为圆角过渡,并依据化学成分对淬火加热温度进行微调,有效解决了轴承座淬火开裂的问题。     

电力机车连接螺栓断裂分析

采用宏观观察、金相检验、成分分析、力学性能检测及断口分析对断裂的连接螺栓进行分析。结果表明:螺栓呈现脆性断裂特征,裂纹源位于螺杆与六角头过渡处,源区微观特征为沿晶+准解理,晶面上存在孔洞及撕裂棱,具有氢脆断裂的特征,并且在螺杆与六角头过渡处存在过度腐蚀的特征;螺栓断裂的主要原因为酸洗过度导致过多的H渗入基体内,在扭转应力和拉伸应力共同作用下,发生氢致延迟断裂。     

基于涡流阵列传感器的高强度螺栓扫描检测成像系统设计

高强度螺栓是汽车、钢结构等的重要紧固件,其质量直接关系到汽车、钢结构的安全性和可靠性。提出一种基于涡流传感器阵列的扫描成像检测系统,用于检测高强度螺栓头杆结合部裂纹。与传统的机械旋转螺栓涡流检测系统相比,该系统能快速检测出周向裂纹,单次扫查覆盖的检测区域更大,大大减小了机械结构的复杂性,降低了误检率。提出的被检区域实时扫描检测图像系统,也为其它大批量零部件裂纹检测提供了一种有效的解决途径。     

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对断裂失效的螺栓件进行宏观分析、化学成分分析、力学性能试验、断口分析、金相分析和硬度测试,结果表明,该螺栓属于起裂螺纹根部表面的单向弯曲疲劳断裂,断裂螺栓起裂区断口为穿晶和少量沿晶混合的疲劳断口,扩展区断口为穿晶疲劳断口,终断区很窄,为韧窝断口,说明螺栓起裂过程除受到弯曲疲劳应力外,还受到氢的作用,螺栓终断时弯曲应力并不大。螺栓镀锌后残留氢偏高和工作中存在振动是导致螺栓发生疲劳断裂的主要原因。     

Fatigue behaviour of bolted joints

This paper analyzes the tensile fatigue behaviour of bolted joints constituted by commercial steel bolts. They were tested under both monotonic and fatigue tensile loading, with different R-ratio. Results show that under increasing monotonic tensile loading the bolted joint is not the failure zone of the bolt, whereas such a bolted joint is the failure region under cyclic loading. The fatigue life decreases with the increase of the stress range and with the maximum stress, and pre-loading enlarges the fatigue life. Fatigue fracture surface shows a geometry of crescent moon in the case of short cracks and such a shape evolves towards a quasi-straight crack front in the case of long cracks. Fatigue fracture usually happens at the root of the first notch inside the bolted joint, although fracture initiation may happen in several consecutive notch roots, increasing the initiation angle of the fatigue crack as the applied stress diminishes.     

转向节早期断裂原因分析

针对早期频繁断裂的汽车转向节失效样品进行宏观断口分析,并结合扫描电镜、金相分析、化学成分检测和硬度测试等手段,研究结果表明,转向节失效模式为起源于感应淬火过渡区的疲劳开裂。转向节感应淬火硬化层过深,同时加热速率偏低,导致在感应淬火过渡区产生较大内应力,这是导致转向节抗疲劳性能降低的重要原因。根据转向节几何结构进行感应淬火工艺调整,并采取延展硬化层技术要求,消除转向节柱面与法兰端面过渡部分断裂隐患,失效情况得到较好改善。     

40Cr浮头螺栓断裂原因分析

浮头式换热器40Cr紧固螺栓使用时间不到2 a即发生断裂。通过宏观观察、化学成分分析、硬度测试、金相检验和断口分析,确定螺栓的断裂原因。结果表明:由于调质处理不当,螺栓显微组织为保持马氏体位向的回火索氏体,铁素体沿原奥氏体晶界网状析出,硬度值偏高,导致材料抵抗硫化物应力腐蚀能力不足。长期在湿硫化氢环境中服役,在拉应力作用下,发生湿硫化氢应力腐蚀和氢致开裂,导致螺栓断裂。     

列车车钩尾销孔裂纹分析

某型列车运载量增大后,列车车钩尾销孔牵引弧面位置大量出现裂纹。本文车钩尾销孔的化学成分和机械性能进行了检测,观察了车钩钩尾销孔裂纹的宏微观形貌,并对裂纹位置的金相组织进行了检测。结果表明,车钩钩尾销孔裂纹在径向上为脆性断裂特征,而周向上为疲劳断裂特征。分析认为,由于列车运载量增大,车钩尾销孔位置的工作应力增大,同时由于车钩尾销孔处淬硬层与基体的性能差异较大且无明显的过渡层,在工作应力作用下淬硬层首先发生脆性断裂并沿径向扩展,至淬硬层与基体界面处则沿着性能较弱的界面疲劳扩展。     

泄放阀体横向断裂分析

经调质处理的某柴油机泄放阀体在使用中发生横向断裂。通过化学成分分析、断口的宏观和微观形貌分析、金相分析及硬度测定,可以推断,泄放阀体的断裂是由于淬火引发裂纹,在服役过程中淬火裂纹疲劳扩展所致。而淬火裂纹系因泄放阀体内腔刀痕的应力集中而产生的。     

富气反应器F316不锈钢变径管接头腐蚀破裂原因分析

用光学显微镜、扫描电镜、俄歇能谱等方法对Ｆ３１６不锈钢变径管开裂件进行了失效原因分析。结果表明,在高温高压的服役条件下,变径管接头焊接热影响在应力作用下,环境介质中Ｃｌ＾－１污染物是引起穿晶应力腐蚀破裂的主要因素。