连杆断裂失效分析及锻造折叠缺陷控制研究

目的确定连杆断裂失效模式、机理和原因,找到有效预防连杆锻造缺陷的措施。方法针对连杆断裂失效问题,在对连杆合格件和故障件进行符合性对比试验分析的基础上,对故障件进行断裂失效模式、机理和原因分析,并对连杆锻造折叠缺陷产生类型、机理、原因、条件和时段进行分析。结果只有在连杆制坯坯料形状与尺寸不合理、制坯坯料在预锻模膛中位置不合理、预锻形状与尺寸不合理、预锻成形打击力或变形速度不合理、终锻形状与尺寸不合理、锻模导向功能失效等多种极端不利因素同时存在的条件下,才具有产生复合型锻造折叠缺陷的可能性。结论通过连杆锻造过程控制和锻造首锻控制,可有效预防锻造折叠缺陷产生,满足锻件高优质性、高可靠性和高有效性要求。

锻造折叠导致发动机压缩器叶片断裂失效

某发动机在修理中全部更换了新的二级压缩器叶片,其中一个新叶片仅使用9h就发生了断裂.应用扫描电镜、光学显微镜和X射线能谱仪等检测手段,对发动机压缩器叶片断裂原因进行了探讨.结果显示,该叶片断裂性质为疲劳断裂,叶片上锻造折叠缺陷是导致叶片早期断裂的主要原因.

模锻件锻造折叠研究

锻造折叠的发生原因主要在于,模锻件锻造过程中过氧化表层的金属相互汇合,且其折叠的深度通常存在一定的差异。文章对模锻件锻造工艺中发生折叠的主要原因进行了全面分析,在此基础上阐述了对批次生产过程中,有效处理模锻件锻造折叠问题的方法和经验。

连杆复合型锻造折叠缺陷分析及质量控制研究

通过对连杆锻造折叠缺陷产生的类型、机理、原因、条件和时段等分析研究可知:连杆回流和汇流复合型锻造折叠缺陷是极为罕见和特殊的,是由“汇流折叠缺陷”为主和“回流折叠缺陷”为辅对接复合形成的,只有在连杆制坯坯料形状与尺寸不合理、制坯坯料在预锻模膛中放置位置不合理、预锻模膛形状与尺寸不合理、预锻模膛与终锻模膛匹配结构不合理、预锻成形打击力不合理、锻模导向功能失效等6种极端不利因素同时存在的条件下,才具有产生该缺陷的可能性。通过对连杆锻造工艺过程、锻造首锻过程、锻造尾锻过程和锻造全程管理过程等进行有效的适时化与精细化质量控制,最终可获得既满足锻造成形要求又满足高可靠性要求的大功率柴油机连杆锻件。

锻造叶片荧光工艺的优化改进试验

某锻造叶片使用过程中出现了多次折叠缺陷荧光漏检事件,为了提高荧光检测的灵敏度,进行了渗透检测材料升级,对灵敏度试块和典型缺陷零件展开工艺试验,制定了相应的工艺参数,为零件工艺卡的编制和系统检测的可靠性提供了依据。

1Cr11Ni2W2MoV不锈钢轴承盖表面线性缺陷分析

对多个1Cr11Ni2W2MoV不锈钢轴承盖出现的线性缺陷进行研究,从宏观和微观角度对缺陷进行检测分析,结果表明:轴承盖零件出现的线性缺陷为锻造折叠缺陷,形成原因主要与多火次成形过程中毛坯毛刺被挤入以及捶打位置偏离有关。在此基础上,对锻造折叠的形成机理、危害和预防措施进行相关阐述。

高硅钢锻造板坯开裂原因分析及控制措施

通过金相观察、电镜观察和EDS,分析了S38815锻造板坯开裂原因.结果 表明:不管是在板坯中心还是板坯边部,表面都存在锻造折叠.而板坯边部相比中心温降更大,有富Cr、Si、Mo的chi相产生,析出相周围易产生应力集中.在锻造外力作用下,折叠尾部容易产生裂纹往中心扩展.后续将终锻温度从750℃提高至850℃,板坯边部开裂问题得到明显改善.

HXD2型机车牵引支座缺陷原因分析及改进措施

针对HXD2型机车牵引支座在役阶段日常检修过程中磁粉检测时过渡圆弧处出现聚磁现象的情况,对存在缺陷的转向架端和车体端牵引支座进行宏观检查,确定聚磁现象出现位置及磁痕长度、特征后,分别对检查后的牵引支座磁痕位置进行解剖取样,开展金相分析、微观表征、化学成分检测以及力学性能检测。检测结果表明:牵引支座过渡圆弧处聚磁现象实际为锻造折叠缺陷。为明确缺陷形成原因,从模具状态、工艺设计和现场操作3个方面进行分析后,确定现场操作是导致锻造折叠缺陷产生的环节,同时分析缺陷形成的原理。基于原因分析结果,提出了从严控制制坯质量、加强磁粉检测、适当增大过渡圆弧处圆角半径3条改进建议。经现场验证,采纳建议后有效地降低了过渡圆弧处聚磁现象出现的情况。

NC40钻杆接头裂纹的原因分析

通过宏观检验、金相检验、能谱分析、现场跟踪了解,讨论分析了NC40钻杆接头产生裂纹的原因。结果表明:母接头外壁的裂纹为锻造折叠缺陷,接头圆棒料长径比过大,在大钳中部易形成凹陷折叠,是造成接头表面出现横向裂纹的主要原因;另外接头局部存在偏析,在加热时发生相对过热现象,晶界易达到熔点而弱化,使得折叠继续沿晶界延伸扩展。最后笔者结合实际生产提出了相应的改进措施和建议。

30CrMo钢油管接头开裂原因分析

对已开裂的30CrMo钢制油管接头的材料及断口进行了分析及检测。结果表明,化学成分符合要求,金相分析和硬度检验表明热处理过程正常,断口分析和能谱分析排除了热处理致裂嫌疑。通过对裂纹脱碳情况综合分析以及对锻造过程剖析后,认为该裂纹系锻造过程所致,其原因与原材料表面存在缺陷或坯料形状不规则以及终锻温度过低有关。

飞机航炮固定座支臂裂纹分析

采用宏观断口分析及金相检验,对飞机航炮固定座支臂裂纹进行失效原因分析.结果表明,支臂的裂纹性质为锻造折叠,是支臂在模锻生产过程中产生的锻造缺陷;裂纹在使用中没有扩展,对航炮的安全使用没有影响.

42CrMo钢高强度螺栓轴向开裂失效分析

某8.8级42CrMo钢高强度螺栓,在热处理后滚丝过程中发生轴向开裂。利用化学成分分析、宏观检验以及金相检验等方法对螺栓开裂原因进行了分析。结果表明:螺栓开裂主要是因为其原材料表面存在呈线状分布的锻造折叠缺陷,折叠缺陷末端形成应力集中,在热处理淬火时成为了裂纹源,于强大的淬火应力和滚压应力作用下诱发了螺栓轴向开裂。

20SiMn2MoVA钢高强度螺栓裂纹成因分析

20SiMn2MoVA钢高强度螺栓磁粉探伤时,发现有多条长短不一的裂纹。采用宏观分析、力学性能试验、化学成分分析、金相检验等方法对裂纹产生的原因进行了分析。结果表明:该高强度螺栓表面存在的裂纹属于锻造折叠缺陷,锻造过程中锻压工艺和变形量不均匀引起锻造流线不畅而形成飞边,最终导致锻造折叠缺陷的产生。

B50A789第1级静子叶片裂纹缺陷分析

采用B50A789材料制备的压气机叶片产生的缺陷,主要是由于原材料内部夹杂、局部偏析、组织粗大,带状偏析和折叠引起的。本研究采用金相和能谱分析方法研究了锻造压气机叶片表面裂纹的形成机理,并对其锻造裂纹的形成过程进行有限元模拟。结果表明:结合低倍及高倍形貌特征,可以得出叶片缺陷为锻造加工过程产生的折叠裂纹;通过有限元模拟分析认为锻造叶片表面裂纹是源于锻件在制坯过程中,在连接杆与安装圆盘的转接处形成啃伤台阶,导致终锻结束时在叶身形成折叠裂纹缺陷。同时通过对试验过程中锻造工艺调整,采用分料卡子对过渡区分料或进行打磨来保证转角半径圆滑过渡,可有效避免叶片表面折叠和裂纹缺陷的形成。

20CrMnTiH钢差速器齿圈局部断齿原因分析

对断裂的20Cr Mn Ti H差速器齿圈的材料、断口进行了分析检测。结果显示,化学成分符合标准要求,金相分析、硬度检验显示热处理过程正常。通过对裂纹渗碳层情况综合分析和对锻造过程进行排查,认为该裂纹为锻造过程导致,其原因与原材料表面缺陷有关。

标准动车组锻钢制动盘裂纹失效分析

锻钢制动盘采用模锻成型工艺,热处理完成后磁粉探伤发现,在散热筋一侧边缘处发现微小裂纹,打磨后依然清晰可见。对裂纹处切取试样进行宏观形貌观察和金相检查,根据结果分析推断,该裂纹类缺陷为锻造折叠。制动盘模锻前制坯工艺不舍理,存在表面缺陷是引起锻造折叠的主要原因。

TC6钛合金安装座荧光显示缺陷原因

某TC6钛合金安装座在航空发动机上试车后,拆机进行荧光检查,在该安装座圆弧处发现长度约4 mm的线性荧光显示。采用宏观观察、微观分析、金相检验、硬度测试、能谱分析等方法对荧光显示缺陷产生的原因进行了分析。结果表明:该安装座上的荧光显示缺陷为疲劳裂纹。安装座圆弧表面在人工砂轮打磨时完整性被破坏,形成了疲劳裂纹源,在试车过程中裂纹扩展,并与没有完全去除的锻造折叠裂纹相连接,最终形成了缺陷。

45钢杆件服役过程缺陷分析

在45钢杆件服役过程中,杠杆杆身的表面发现折叠纹。经过磁粉检测后,在缺陷位置横向切割取样进行微观金相组织分析,利用金相显微镜观察其微观组织,并结合成分分析等试验,对该杠杆磁粉检测缺陷性质及产生原因进行了分析。结果表明:裂纹附近存在严重的脱碳层,折叠尾端圆秃,且与金属流线方向一致,裂纹内充斥非金属夹杂物,是典型的锻造折叠缺陷。该杠杆折叠形成是由于原材料的表面氧化皮或非金属夹杂物在锻打时被压入钢体内,导致氧化脱碳并诱发锻造折叠裂纹。

变速器齿轮齿部裂纹分析判断及加工现场处理方法

本文详细介绍了变速器齿轮类产品常见的5类裂纹形式:锻造折叠裂纹、锻造过烧裂纹、原材料发纹、热处理裂纹和磨削裂纹,以及每类裂纹的特点及判断依据,为售后失效分析提供参考依据,提高分析效率。

支重轮体热处理裂纹分析

支重轮体在热处理中往往因为锻后毛胚原始组织较差和工件结构中较多敏感部位的原因产生热处理裂纹。裂纹一般在粗车后调质的淬火工艺中出现,位置在油封或者端面。其中,与锻造有关的油封处裂纹在批量生产中,不良品率可达到60%。因内孔裂纹产生的不良品率可达到5%。通过锻造毛胚的金相组织和整体淬火后工件内孔的硬度分布,分析出产生这两种裂纹的原因。通过对锻造模具的更改和淬火前预处理,大大降低了支重轮体热处理的不良品率。