飞机转动接头失效分析

对飞机进行检查时,发现与方向舵液压机构相连接的导管断裂,转动接头卡死不能转动。用化学分析、金相检验、扫描电镜观察及能谱分析等方法对转动接头卡死及导管断裂原因进行了分析。结果表明,接管套与弯管嘴处于偏心状态,导致相互旋转受到制约,发生碾压磨损,造成过载压痕损伤,碾磨达到一定程度导致转动接头卡死;导管断裂主要是由于导管变形鼓包处强度减弱,工作过程中在位于螺帽衬套根部的导管处形成应力集中产生疲劳裂纹,当疲劳裂纹扩展到一定程度时,转动接头受到制约,造成导管被强行弯曲而引起断裂。     

石油钻采设备用阀杆断裂失效分析

石油钻采设备中的1Cr13阀杆在使用过程中出现卡死、断裂现象。对阀杆的断口及螺纹卡死区域进行了宏观、微观及化学成分分析。结果表明,阀杆的化学成分基本符合要求,阀杆断裂与其强度不高及局部严重腐蚀有关。     

汽车转向横拉杆失效原因分析

某公司的汽车转向横拉杆在使用过程中多次发生断裂.通过对转向横拉杆的断口形貌,材质的金相组织、化学成分和硬度,受力情况及结合有限元对转向横拉杆断裂原因进行了分析.结果表明:造成转向横拉杆断裂的主要原因为拉杆在汽车行驶过程中受到异常冲击力而发生弯曲,从而造成弯曲部位的受力状态发生变化,导致转向横拉杆发生双向弯曲疲劳断裂.     

输入齿轮断裂原因分析

某特种车辆输入齿轮材料为38CrSi钢,行驶过程中在减重孔处发生断裂。在对输入齿轮进行痕迹分析、断口宏微观观察、组织和性能检查等试验的基础上,对齿轮减重孔的断裂性质及断裂原因进行了分析。试验结果表明：齿轮减重孔断裂起源于孔侧面,断口以韧窝形貌为主,断裂性质为过载断裂。分析表明：未进行调质处理导致材料的硬度与强度不足是齿轮减重孔处发生断裂故障的主要原因。     

航空发动机主滑油泵齿轮轴断裂分析

某航空发动机在外场使用中发生多起主滑油泵主动齿轮轴断裂故障,通过宏观观察、从动轴与衬套表面摩擦痕迹分析、能谱分析、主动齿轮轴断口分析等手段对主动齿轮轴的断裂原因进行了分析。结果表明:主动齿轮轴属于扭转过载断裂;从动齿轮轴和衬套从初期磨粒磨损进一步发展导致从动轴与衬套咬死卡滞是主动轴断裂的主要原因;引起从动齿轮轴和衬套磨损的磨粒为滑油系统外来Al2O3或SiC类硬质颗粒。通过定期检查、更换滑油,防止滑油系统污染以及在衬套内壁设置尺寸较小的储油纳污沟槽,有效地预防了主滑油泵齿轮轴断裂故障的发生。     

汽车转向节断裂分析

转向节是汽车转向桥上的主要零件之一，能够使汽车稳定行驶并灵敏传递行驶方向。汽车行驶1万多km后转向节发生断裂。通过宏微观观察、金相组织检查、硬度测试、化学成分分析及H含量测定，对转向节的断裂性质和原因进行分析。结果表明:转向节断裂性质为氢致脆性断裂；转向节断裂主要与淬火层硬度偏高和深度偏大有关，淬火层硬度约HRC 57.0，且整个截面都已淬透，硬度和深度均明显超出技术要求（HRC 45~52，2~3 mm），淬火层硬度偏高和深度偏大，致使氢脆敏感性增加，最终导致转向节发生氢致脆性断裂。调整淬火工艺，控制淬火层硬度和深度，可以防止此类故障的发生。     

起重机钢丝绳断裂失效分析

某工地一台塔式起重机因起升钢丝绳发生断裂,造成人员伤亡事故。对现场截取的断裂钢丝绳进行结构、材质分析以及采用表观检测、力学性能检测、断口分析相结合的方法进行钢丝绳失效分析。检测分析结果显示事故现场断裂的钢丝绳结构为6×37+FC,属于一般用途钢丝绳。钢丝绳中的钢丝发生了不同程度的锈蚀,尤其是各股外层钢丝均发生了严重锈蚀;钢丝绳中各股外层钢丝都有不同程度的磨损,甚至有钢丝出现磨损断裂;严重锈蚀和严重磨损大大降低钢丝抗拉强度。综合分析表明钢丝绳选用不当以及使用过程中对钢丝绳保养维护和检查不到位是造成钢丝绳断裂的主要原因。     

某商用车前轴早期疲劳断裂失效模式及原因分析

研究了某商用车前轴在垂直弯曲疲劳试验中的失效模式及失效位置的形貌,前轴的主要断裂位置均位于下受拉面的工字截面、矩形截面和拳头孔内侧。结合前轴的加工、锻造、修磨及强力喷丸等生产工艺过程,系统地分析了前轴失效的主要原因及机理,其原因主要包括:锻造过程中的表面折叠、脱碳,切飞边过程中切边模处缺陷导致的槽状拉痕和折叠,喷丸过程中喷丸强度不足,表面不平,修磨过程中导致的应力集中、微动磨损等。最后,针对上述失效原因,对前轴整个加工过程进行了优化,尤其是关键工艺过程,优化后的前轴疲劳台架试验寿命达到100万次。     

燃气轮机低压压气机转子叶片断裂分析

某型燃气轮机运行近1 000 h后,发生2片低压压气机转子叶片脱榫断裂和同级多片榫头裂纹故障。通过对断裂和裂纹叶片外观观察、断口分析、化学成分分析、硬度检测和金相检验等手段,确认了断裂和裂纹叶片失效模式相同,均属振动疲劳断裂,盘和叶片配合不良引起微动磨损是该级叶片早期振动疲劳断裂的主要原因。盘、片配合不良主要是由于配合面间无防磨损涂层,在应用过程中产生氧化和磨损引起的;通过盘和叶片榫齿配合面涂干膜润滑,有效解决了盘片配合面微动磨损问题。     

某连杆断裂失效分析

某连杆在装配后的校直过程中在截面突变处发生断裂.连杆材料为9Cr18,车加工后经淬火 回火处理.对连杆的断口进行了宏微观观察和能谱分析,检查了连杆的金相组织和硬度,并在实验室模拟试验中再现了故障.在此基础上,确定了连杆的断裂性质和断裂原因.试验结果表明,连杆断裂起源于台阶根部的截面突变处,断口以韧窝 第二相粒子的特征为主,断裂性质为过载断裂.分析表明,连杆硬度过高导致的脆性和大量碳化物的存在是导致连杆断裂的主要原因;连杆截面突变处的应力集中也对连杆的过载断裂起着重要的促进作用.     

杆端关节轴承失效分析

针对直升机杆端关节轴承杆端体多次出现断裂故障进行失效分析,通过断口宏微观观察、材质检测、能谱分析、裂纹源周围特征观察以及疲劳试验件断口分析等,结合对未装机国产件和进口件杆端体内壁加工表面观察对比,分析出故障件的断裂性质为疲劳断裂,断裂起源于杆端体内壁与轴承外圈的微动磨损处,故障件发生微动磨损的原因与杆端内壁表面加工方式不合理有关。为深入查找原因,对改进工艺后的同一型号国产件通过不同装配方式进行疲劳试验性能分析和疲劳断裂件失效分析,得出采用温差装配改进后的轴承可最大程度的降低发生疲劳断裂的风险。     

发动机防喘引接管断裂分析

飞机发动机在空中飞行时发生喘振现象,地面检查发现发动机防喘引接管断裂,该现象发生数次。通过宏微观观察、能谱分析、金相检查及显微硬度检测,对引接管的断裂性质和原因进行分析。结果表明:引接管断裂性质为应力腐蚀开裂,随后在交变应力下发生疲劳扩展,最终导致断裂。综合分析引接管的断裂情况,从引接管材质、应力状态和使用环境等方面寻找原因,并提出相应的改进建议。     

TC4钛合金耳片断裂原因分析

分析了由TC4钛合金材料制造的飞机减速板接头耳片在使用中发生断裂的故障。作动筒通过螺杆与该减速板接头耳片相连接并驱动减速板工作。通过对断裂件进行外观检查,断口宏、微观观察、能谱分析,金相组织检验等手段,确定了减速板接头耳片的断裂性质及失效原因。结果表明:该减速板接头耳片的断裂性质为疲劳断裂,其断裂源是由耳片内孔与连接螺杆之间接触所产生的微动磨损引发的;产生微动磨损的原因是由于耳片与连接作动筒的螺杆之间配合间隙不当和润滑不良所致。     

重型卡车内高压成型排气管开裂分析

对市场上频繁失效的重型卡车排气管失效样品进行分析,并利用扫描电镜、能谱分析,金相分析、硬度测试等手段,检测结果表明排气管法兰端和排气管箍带处焊缝开裂均为异常振动引起的高周疲劳。裂纹从排气管箍带与支架的焊缝处起源并向箍带侧扩展,随后法兰焊缝处也萌生了微裂纹并且扩展至管壁基体。近焊缝区箍带硬度偏低和法兰侧管体近焊缝区晶粒粗大也是造成早期失效重要原因。通过对焊接工艺进行调整和对排气管进行降振处理进行改进,情况得以改善。     

波纹管断裂故障分析

材质为1Cr18Ni9Ti不锈钢波纹管进行300h试验后发生断裂。利用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、腐蚀试验等手段分别对波纹管断口微观形貌、表面状态、化学成分及人为腐蚀后的形态特征等方面进行检验和分析。结果表明：波纹管内外表面存在的晶界腐蚀以及试验中振动应力是导致波纹管产生疲劳断裂的主要原因,建议在超薄结构件中不使用1Cr18Ni9Ti不锈钢。     

谐波减速器用柔性轴承疲劳寿命实验与失效分析

柔性轴承是谐波齿轮减速器的重要组成部分。为了研究柔性轴承的失效特性,研制了一种可进行柔性轴承疲劳寿命实验的专用试验机。该试验机的加载装置能够与柔性轴承的内圈一起旋转,并可在外圈主轴两端同步施加载荷。通过对四套柔性轴承进行疲劳寿命试验,观察到了几种柔性轴承的失效现象。实验后测量了沟道的宽度,深度和表面粗糙度。实验结果表明:柔性轴承的内圈仅在主轴末端出现磨损和疲劳剥落现象,而外圈可能出现疲劳断裂和剥落现象。此外,还发现柔性轴承套圈沟道的磨损是不均匀的。     

起动发电机弹性轴断裂分析

针对起动发电机发生的弹性轴断裂故障,通过采用对断裂弹性轴进行宏微观观察、金相组织分析、硬度检测等方法,综合分析判断该发电机弹性轴断裂性质为扭转疲劳断裂失效,弹性轴锥体与转子空心轴之间配合不良是弹性轴发生扭转疲劳断裂的根本原因。进一步研究发现:起动发电机弹性轴采用锥面贴合的方式来传递扭矩,而在实际制造及修理过程中锥面贴合度难以保证,导致工艺可控性差、产品可靠性偏低,存在结构设计不合理的问题。提出将弹性轴锥体结构改成花键结构的建议,以避免故障再次发生。     

钛合金自冲铆接头微动磨损机理及疲劳性能

对钛合金同种TA1-TA1（TT）及异种TA1-Al5052（TA）,TA1-H62（TH）自冲铆接头进行疲劳试验,用扫描电子显微镜对断口及微动区进行观测研究其微动磨损机理,并研究下板强度对接头疲劳寿命和失效形式的影响.结果表明,断口裂纹萌生区即为微动磨损区.微动磨损导致微动区亚表面产生微裂纹并逐步扩展为宏观疲劳裂纹导致接头最终失效;微动磨屑在微动磨损过程中主要起减轻磨损作用.总体上TT接头具有最优疲劳性能,疲劳载荷较高时TA接头疲劳性能优异,疲劳载荷较低时TH接头疲劳性能优异.两板强度相当且疲劳载荷较高时失效形式主要为铆钉断裂,疲劳载荷较低时失效形式主要为下板断裂;而下板强度与上板强度相差较大时,疲劳失效形式为下板断裂.     

减速器管断裂失效分析

通过光学显微和电子显微检测技术相结合,对减速器管进行观察与分析。分析结果证实减速器管发生早期疲劳断裂的原因是:减速器管在固化之前,紧固套边缘部分区域碳布发生弯曲变形,碳布层之间发生分层,部分碳纤维发生断裂,导致固化后该区域层间结合强度不高,导致该区域减速器管的刚度、强度、抗疲劳性能均大幅度下降,试验过程中在疲劳载荷的作用下分层缺陷区域发生扩展,减速器管发生断裂。     

烟气轮机动叶片断裂原因分析

本文分析了某烟气轮机动叶片失效原因。通过使用金相、扫描电镜等手段,对叶片进行裂纹、断口、组织及成分分析。结果表明,该烟气轮机动叶片的断裂性质为疲劳断裂,断裂叶片榫头第三齿（即断口部位）处的接触不均匀造成的严重磨损、接触应力明显增大以及榫齿接触表面存在一定程度的腐蚀损伤是造成叶片榫头发生疲劳开裂的主要原因;断口表面腐蚀产物包含烟气中特有的杂质元素,如Al、Si、Ca、K、S、O、Na等元素。研究发现,晶界碳化物呈现链状分布,已经发生了晶界弱化现象。叶片裂纹源表面的亚表面处存在的夹杂物和合金的晶界弱化也促进了叶片的开裂。研究结果对于叶片的故障分析及预防具有重要的意义。