摩擦焊对接接头断裂失效研究

连接轴是某工程机械装置中重要的连接零件,用于执行往复运动,驱动该工程机械完成相应工程作业。针对该工程机械新产品试制阶段连接轴断裂展开失效研究,通过断口形貌、化学成分、金相组织和硬度检测等分析手段,明确了该连接轴断裂的原因。该连接轴断裂失效模式属于早期脆性断裂,断裂的根本原因为铸造内部存在严重碳偏析缺陷。碳偏析缺陷使得连接轴内部片层状珠光体基体上产生大量的渗碳体颗粒物,并聚集形成通道状组织形貌。随后在头部与杆部通过摩擦焊工艺进行连接后,连接轴摩擦焊区域被加热至奥氏体化温度以上再冷却,由于含碳量较高,碳偏析位置在摩擦焊后形成大量高应力的针状马氏体,与周边不规则分布的板条马氏体+屈氏体+残余奥氏体混合组织形成较大的硬度梯度。而摩擦焊工艺中快热快冷使连接轴的部分碳偏析区域产生的针状马氏体具有较大的组织应力,随着其组织应力的逐渐释放,在连接轴内部针状马氏体组织中萌生早期微裂纹,并在服役过程中扩展,在外加载荷的作用下,形成宏观断口裂纹源,最终导致该连接轴断裂。

装载机销轴断裂分析

某厂家生产的销轴在使用过程中多次在同一部位发生断裂。采用断口分析、化学成分分析、金相组织分析、硬度检验及CAE模拟受力分析等试验方法对两个销轴的断裂原因进行了分析。结果表明:销轴径向油孔位置具有随机性,当油孔位于最大弯曲应力一侧时,由于油孔的应力集中作用,导致油孔口位置的应力过大,在油孔口位置萌生疲劳裂纹,故油孔位置不合适是销轴断裂的主要原因。另外,销轴表面硬化层深度偏低,降低了失效件的疲劳强度,也是销轴早期疲劳断裂的重要原因。因此,通过在销轴生产时避免将油孔置于弯曲应力最大的一侧,同时增加表面硬化层的深度,可有效地避免类似故障的发生。

装载机驱动桥大螺旋齿轮断齿失效分析及改进措施

在某装载机驱动桥大螺旋齿轮的开发过程中发现,齿轮在工作一段时间后出现早期断齿失效的情况。通过宏观检验、断口分析、化学成分分析、硬度以及金相检验等方法,对大螺旋齿轮断齿失效原因进行了分析。结果表明:齿根圆角曲率半径和啮合斑点尺寸过小以及轮齿心部硬度较低,导致齿轮根部应力集中作用加强是该大螺旋齿轮轮齿过早疲劳断裂失效的主要原因。最后根据断齿失效原因,对大螺旋齿轮进行了相应的改进,并取得了良好的效果。

装载机驱动桥主动锥齿轮失效分析及改进

化学成分、显微硬度和金相组织分析表明,有效硬化层深不足、硬度梯度过陡和心部硬度低是装载机驱动桥主动锥齿轮齿面早期剥落的主要原因,采用控制材料的淬透性、延长渗碳处理强渗及扩散时间、提高淬火冷却能力和延长回火时间等措施,有效地提高了齿轮的承载能力,减少了三包外反馈损失,取得了较好的效益。

工程机械用低合金高强钢焊接性分析及建议

简单介绍了一些关于钢材焊接性评价的一些准则,并对低合金高强钢的焊接性做了大致分析。针对低合金高强钢焊接中易出现的问题,提出了一些建议措施。在低合金高强钢的焊接中,选择合理的焊接材料,预热温度,焊接热输入等对焊接质量的控制尤为重要。

感应淬火对38MnVS6非调质钢组织和冲击性能的影响

研究了38MnVS6非调质钢感应淬火过程中的组织和冲击性能变化。利用冲击试验机、扫描电子显微镜（SEM）、显微硬度计和热分析仪等观察、测试了不同温度处理后38MnVS6非调质钢的冲击性能、冲击断121形貌、硬度、显微组织和奥氏体转变温度。结果表明：感应淬火使38MnVS6非调质钢表面获得马氏体硬化层，硬度高于550HV0．3，能有效提高工件表层的强度和冲击性能，其中，38MnVS6非调质钢冲击吸收能量的提高主要与其裂纹形成功的显著提高有关。