| 铁路继电器触点表面形貌及失效机理分析 |
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| 引用本文： | 李文华,李爽,卢文将,赵月山.铁路继电器触点表面形貌及失效机理分析[J].表面技术,2018,47(8):236-243. |
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| 作者姓名： | 李文华 李爽 卢文将 赵月山 |
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| 作者单位： | 河北工业大学 省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室,天津,300130;河北工业大学 省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室,天津,300130;河北工业大学 省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室,天津,300130;河北工业大学 省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室,天津,300130 |
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| 摘 要： | 目的深入研究铁路继电器触点的失效机理。方法在直流条件下进行铁路继电器电寿命试验,自动识别静触点表面与动触点的接触区域。利用三维形貌扫描仪和扫描电镜扫描触点,选定平面基准面,计算触点表面粗糙度参数,分析触点表面形貌变化。对触点烧蚀后的表面进行元素分析,研究触点表面的微观组织结构和失效机理。结果 Sa/Sq的值小于0.8表示随机性较强的表面,Sa/Sq(静)=0.246Sa/Sq(动)=0.291,即继电器触点在额定运行后,表面凹凸形貌均具有很强的随机性,静触点表面的随机性明显强于动触点。分析继电器动、静触点起伏变化(Sp+Sv),静触点为109.786,远大于动触点26.08,表明静触点的起伏变化明显,幅度较大,动触点幅度变化较小,相对平坦。继电器表面基本以Ag和Cd元素为主,Cd含量变化平稳,在明显裂缝处含量极低。相对于动触点,静触点表面凹坑和龟裂状裂纹清晰可见,腐蚀严重。裂缝凹坑区域和凹坑边缘区域Ag和Cd的原子百分比约为2∶1,磨损颗粒区域Ag和Cd的原子百分比约为0.5∶1。相对平坦区域腐蚀程度很浅,Ag和Cd的原子百分比约为5∶1。触点阴极,即静触点表面,存在反应Cd+2OH~-→Cd(OH)_2+2e,部分Ag被磨损,附着在动触点凸起表面。另一部分Ag进行反应Ag++Cl-→Ag Cl,绝大多数Ag进行了Ag+O→Ag_2O反应。结论归纳出了表面形貌和失效之间的联系,动触点表面有微小颗粒沉积,表面高度变化区域性明显。静触点表面凹凸裂痕分界清晰,表面高度变化呈现横向规律性。触点在裂缝凹坑和凹坑边缘区域元素腐蚀情况相当,磨损颗粒区域存在一部分材料从阴极转移到阳极,相对平坦区域存在一部分材料从阳极转移到阴极。
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| 关 键 词： | 铁路继电器 表面形貌 表面元素 粗糙度参数 失效机理分析 材料转移 |
| 收稿时间： | 2018/4/21 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2018/8/20 0:00:00 |
Analysis of Surface Morphology and Failure Mechanism of Railway Relay Contacts |
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| LI Wen-hu,LI Shuang,LU Wen-jiang and ZHAO Yue-shan.Analysis of Surface Morphology and Failure Mechanism of Railway Relay Contacts[J].Surface Technology,2018,47(8):236-243. |
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| Authors: | LI Wen-hu LI Shuang LU Wen-jiang and ZHAO Yue-shan |
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| Affiliation: | National Key Laboratory Co-Founded by Tianjin and Ministry of Education for Reliability and Intelligence of Electrical Equipment, Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China,National Key Laboratory Co-Founded by Tianjin and Ministry of Education for Reliability and Intelligence of Electrical Equipment, Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China,National Key Laboratory Co-Founded by Tianjin and Ministry of Education for Reliability and Intelligence of Electrical Equipment, Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China and National Key Laboratory Co-Founded by Tianjin and Ministry of Education for Reliability and Intelligence of Electrical Equipment, Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | railway relay surface topography analysis surface element analysis roughness parameters failure mechanism analysis material transfer |
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