电厂旁路阀盖Inconel 718螺栓失效分析

针对某电厂旁路阀盖Inconel 718螺栓断裂事件进行失效分析。通过化学成分分析、宏观形貌和显微组织观察、力学性能测试和断口微观形貌观察等方法对螺栓的断裂原因进行研究。结果表明:裂纹是从螺栓一侧起始,在应力作用下扩展最终断裂。金相分析和扫描电镜分析的结果可知,断面附近螺纹根部较粗糙,组织存在混晶,开裂主要为脆性沿晶开裂。故螺栓断裂失效主要是由于存在混晶组织导致螺栓的脆性沿晶开裂。

Inconel 718螺栓与A286收口螺母配合扭拉试验研究

为了评估当前航空航天典型紧固件的装配工艺,对航空航天极端工况常用的高温合金紧固件Inconel 718材质螺栓及A286镀银自锁螺母进行扭拉关系试验研究,设计了垫片及配套工装,测试分析了新旧垫片和有无润滑在重复拧紧过程中对紧固件扭矩系数的影响。试验结果表明,随重复拧紧次数的增加,扭矩系数呈现出一定规律性变化,在有无润滑条件下表现出完全相反的变化趋势;相同拧紧次数有润滑扭矩系数与无润滑相比明显较小,且随拧紧次数的增加,扭矩系数差值逐渐拉大;使用旧垫片时扭矩系数值相较新垫片略有增加。研究发现Inconel 718螺栓与A286收口螺母的配合在不同装配条件下存在显著差异,文中精确评估了各种工况对其扭矩系数的影响作用,所得结果可为该螺栓组合件装配工艺的改进提供参考依据。

ITER718合金螺栓断裂原因分析及工艺改进

通过化学成分检测、金相组织分析、氢含量的测定、断口的宏微观观察、大直径高强螺栓的原型件拉伸试验以及有限元分析等手段从材料、结构、制造工艺三个方面上探究了ITER磁体支撑718螺栓低强度断裂的原因。材料分析结果表明,国产718螺栓材料的性能满足要求。工艺分析结果表明,螺栓低强度断裂的主要原因为滚压螺纹后的热处理导致螺纹根部脆性。结构分析结果表明,由于应力集中的影响,718螺栓的强度低于原材料强度,而且随着螺栓直径的增大而降低。基于以上分析结论,提出了能显著提高718螺栓强度的新工艺。通过原型件的拉伸试验,新工艺螺栓可以有效地提高螺栓的强度160MPa,达到1230MPa。

ITER重力支撑高温合金螺栓的制造工艺及质量控制

重力支撑(GS)作为国际热核聚变实验堆(ITER)磁体支撑系统的关键部件,不但要承受环向场超导磁体净重以及交变的电磁载荷,同时还需隔离来自杜瓦环的热量以维持环向场超导线圈的热稳定性。为确保ITER超导磁体重力支撑高温合金螺栓能够安全服役于77K 12万次、4Hz、3200kN±400kN的循环往复载荷之下,本文基于ITER超导磁体重力支撑的极端工况阐述了718合金的生产工艺及质量控制要点。