发动机燃油供油导管开裂分析

在进行地面检查时发现发动机燃油供油导管焊缝处开裂漏油,结合宏观观察、断口分析、化学分析、金相检查以及有限元模拟等,对其开裂原因进行分析。结果表明:未被卡箍有效固定的供油导管受较大振动载荷作用,在较粗糙的接嘴焊缝根部应力集中处萌生疲劳裂纹,进而疲劳扩展,与内表面烧穿区边缘的焊接微裂缝贯通,导致导管焊缝漏油。焊接时2次收弧的叠加导致导管局部焊穿,焊道表面状态恶化,且材料综合性能下降,促进导管发生疲劳开裂。通过调整导管与卡箍的配合方式、降低线能量等方法,可以有效控制此类故障的发生。     

感应器安装座断裂分析与结构设计优化

运营3年的铁路机车日常检修时发现极少部分安装座加强筋焊趾位置焊缝产生裂纹,部分底板因裂纹扩展导致断裂。对安装座各焊接组件在机车运营过程中的受力状态以及裂纹焊接组件的宏观断口、化学成分和显微组织进行了分析。结果表明：由于各部件组焊后内应力未经退火消除且结构上的缺口易产生应力集中,缺口又正处于较为薄弱的焊缝热影响区和最大受力力矩位置,在运营过程中极易产生疲劳裂纹。为减少焊接应力,应从结构上减少焊缝数量并对焊缝去应力退火或结构优化。     

钻机耳座焊缝的超声波探伤

耳座的翼板厚度为25mm，腹板厚度为28mm(图1)，在25k钻机井架中承受着很大的压力，属于关键质量控制件。耳座焊缝是其中最薄弱的环节，控制好焊缝质量也就控制好了耳座质量，进而保证了井架质量，由于耳座焊缝结构复杂，采用常规超声波探伤技术难度大，国内制造厂多采用磁粉探伤     

H62制紧固座开裂原因分析

H62制紧固座在装配线上发现裂纹,为研究裂纹产生的原因和机理,采用金相、化学、断口扫描及能谱分析等方法,对裂纹及其断口进行了分析。通过分析调查发现：零件生产时正值南方高温闷热潮湿的季节,零件冲压成型后放置了3个月时间,应力未得到及时消除。零件在残余应力及南方潮湿的大气环境共同作用下产生应力腐蚀开裂。本研究通过对裂纹宏观现象及微观机理的分析,得出了裂纹产生的原因：零件在残余拉应力及潮湿的大气、O2及CO2的共同作用下产生应力腐蚀。     

加力外圈总管断裂故障分析

针对发动机加力外圈总管在使用过程中出现多起进油弯管四通座附近裂纹和断裂故障，通过对故障件宏观检查、金相分析、断口观察等理化分析，对材料、焊接质量、断裂特征等做出评估，结合加力外圈总管安装结构特点、发动机加力燃烧室工作特性，进行加力外圈总管断裂分析。结果表明:加力外圈总管安装结构刚性过强，交变温度应力是导致加力外圈总管断裂的主要原因；通过降低加力外圈总管最大应力部位的刚性，可使工作中的交变热应力有效降低。     

螺旋埋弧焊管内焊缝开裂原因分析

结合螺旋埋弧焊管实际生产工艺,从焊接冶金和非焊接应力两个方面分析了螺旋埋弧焊管内焊缝开裂的主要原因,指出在保证正确焊接工艺的前提下,应从消除非焊接应力因素着手,防止或消除内焊缝热裂纹。     

发动机燃油管断裂故障分析

某型发动机燃油管多次发生断裂故障,断裂部位在管接头端焊缝附近,采用断口分析、金相组织分析、管道强度计算、安装应力测量等方法,对燃油管断裂的原因进行了分析。结果表明,燃油管安装应力过大是引起断裂的主要原因。结合实际经验,加强装配过程控制,提高装配质量,可有效预防燃油管断裂故障。     

发动机引气管开裂分析

发动机地面检查时,发现与发动机连接的引气管一处出现裂缝。利用体视显微镜、扫描电镜等设备,对引气管开裂部位进行宏观检查、断口形貌分析,使用ANSYS分析软件对引气管静力状态及模态进行模拟,分析引气管的工作状态,确定开裂的性质和失效机理。结果表明:引气管工作时,支耳处焊缝位置受到异常外力或因应力集中导致裂纹产生,在振动工况下使得裂纹扩展,最终导致开裂。     

发动机燃油供油导管断裂失效分析

某型发动机连续发生两起由于与主输油圈连接的U形燃油供油导管在连接处断裂引起的空中漏油故障.对断裂导管的安装位置、结构特点及装配情况进行了检查,对同型发动机进行了开车试验,对导管断口进行了分析.结果表明,两根导管的断裂性质相同,均为起始应力较大的高周疲劳断裂,疲劳裂纹起始于U形导管内侧或外侧的焊缝部位.U形导管装配应力大是导致导管疲劳裂纹早期萌生的主要原因,高压燃油冲击和脉动引起的弯曲应力对裂纹的萌生也有一定的影响,导管焊缝处存在的焊接缺陷对裂纹的萌生具有促进作用.     

发动机曲轴开裂原因分析

某公司汽车发动机SAE1538MV钢曲轴磨削后经磁粉探伤发现连杆颈有裂纹.对开裂的曲轴进行了宏观分析、化学成分分析、力学性能测定、金相检验、表面淬火宽度和深度检测,以查明其开裂的原因.结果表明:该曲轴的化学成分、淬火宽度均符合要求,但有异常铁素条带,淬火深度是要求值的3倍,说明曲轴开裂是锻造和表面淬火工艺不当造成的.     

发动机架圈裂纹故障分析

发动机架圈在大修分解检查中发现耳片与圈体之间的焊缝熔合区存在裂纹,结合架圈的使用条件,通过裂纹分布与形貌分析、断口特征观察、硬度测试、化学成分分析和组织检查等方法,分析了裂纹产生的原因。研究结果表明:架圈裂纹为高周疲劳裂纹;焊接缺陷、零件表层氧化脱碳及载荷分布不均匀造成疲劳裂纹集中分布在应力较大的架圈耳片焊接接头熔合区是疲劳裂纹产生的原因。     

航空发动机低压压气机三级盘裂纹分析

航空发动机在地面试车过程中,出现低压压气机三级盘裂纹故障。通过对故障件进行尺寸复测、性能测试、组织分析和断口观察,分析故障性质和原因。结果发现:断口为多源疲劳断裂,裂纹起始于三级盘排气侧辐板与轴颈转接R表面,向进气边方向扩展,扩展区疲劳条带细密,具有高周疲劳的特征。源区未见明显的冶金缺陷,但裂纹在宏观上与加工接刀痕迹吻合。分析认为故障盘疲劳裂纹的产生与使用过程中特定条件下的振动有关。三级盘辐板与轴颈转接处转接R尺寸偏小,转接不圆滑,存在应力集中,促进裂纹的产生。     

高温轴承钢滚珠早期失效原因分析

轴承在运行159 min时出现异常,拆解后检查发现1粒滚珠表面存在裂纹,内圈、外圈等处未见明显异常.通过对滚珠外观进行观察,对裂纹断口进行宏微观观察、能谱分析、材料显微组织、硬度等进行检测分析,确定了失效性质,并对其失效原因进行了分析.结果表明:故障滚珠失效性质为疲劳开裂;原材料铸造孔洞缺陷在后续加工过程中被拉长、压扁而保存下来,并以微裂纹形式存在于钢材内部成为疲劳源,最终导致了疲劳失效,该孔洞缺陷是在电渣熔炼过程中形成且后续未被切除干净的残余缩孔.     

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。     

IEU钻杆刺穿断裂原因分析

某油田C1井用的一批127.0 mm×9.19 mrs IEU G105钻杆,当纯钻时间2 367 h、进尺8 769 m时,发生了多起钻杆刺穿和断裂事故.对钻杆的使用工况和受力状态、结构尺寸、化学成分、力学性能、断口宏观形貌和微观形貌、金相组织和腐蚀产物等进行了检测和分析;对钻杆材质腐蚀疲劳裂纹扩展速率进行了测定.结果表明,钻杆刺穿和断裂属于早期腐蚀疲劳失效;钻杆腐蚀疲劳失效既与钻杆本身的结构和材料质量有关,也与钻杆使用井的结构和环境状况有关.     

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。     

发动机Ⅰ级涡轮叶片裂纹分析

发动机在进行试车时发现Ⅰ级涡轮叶片在进气边出现裂纹.涡轮叶片材质为K465铸造高温合金,截至裂纹发现时,发动机累计工作时间为145 h.通过外观观察、断口观察、金相检查和温度热模拟试验等手段,分析了叶片裂纹的性质和原因.结果表明:Ⅰ级涡轮叶片裂纹性质为疲劳裂纹;叶片出现裂纹的原因是榫头型芯未脱除干净,榫头冷却通道堵塞,叶片超温造成组织和性能弱化,导致叶片在高温区萌生裂纹,提前失效;根据热模拟试验结果可以判断,叶片裂纹处承受温度在1 260 ℃以上.     

某发动机高压Ⅱ级涡轮盘封严篦齿裂纹分析

某发动机高压Ⅱ级涡轮盘封严篦齿在试车后的分解检查中发现有裂纹显示.本文对裂纹分布、形貌及断口特征进行了观察,对封严篦齿的硬度和金相组织进行了检测,分析了裂纹性质和形成原因.结果表明,封严篦齿上的裂纹为热疲劳裂纹,裂纹的形成主要与第三封严篦齿附近的温度场有关.     

航空发动机高压压气机三级转子叶片掉角分析

航空发动机在工厂试车后,检查发现高压压气机第三级转子叶片出现掉角故障。对故障件进行组织分析和断口观察,确认叶片掉角的性质,对可能导致故障产生的因素进行分析。结果表明：断口呈现多源疲劳特征,裂纹起源于叶背处,源区未见明显的冶金和加工缺陷;但存在明显的碰磨,断口因受到研磨而变得光滑,能谱分析未见外来元素。分析认为,叶片与机匣之间的不均匀非正常碰磨使振动加剧,引起共振,致使疲劳在叶背处产生并扩展,促进疲劳裂纹的产生和扩展,最终导致掉角。