铸造桥式起重机卷筒轴断裂失效分析

针对某50/10t铸造桥式起重机卷筒轴断裂失效分析案例,结合断口形貌分析、材料金相组织分析、加工过程分析,全面排查了卷筒轴断裂失效的原因,搭建了铸造桥式起重机的动力学分析模型,计算了传动链中卷筒及钢丝绳的动态载荷,并分析了动载作用下卷筒的结构强度及卷筒轴的疲劳寿命。结果表明,该起卷筒轴断裂失效事故中,卷筒轴的结构硬度、材料组织良好,卷筒轴过渡圆角处会产生明显应力集中,周期性动载产生的交变应力会导致桥式起重机卷筒轴疲劳寿命大大减小,属于高名义应力的旋转弯曲疲劳断裂。

某45钢电机转轴早期断裂失效分析

本文对某机床45钢电机转轴早期异常断裂情况,采用直读光谱、扫描电子显微镜、硬度计、蔡司金相显微镜等分析设备对转轴进行了检测和分析,内容包括对断口位置的化学成分、夹杂物,宏观形貌和微观组织,以及显微维氏硬度。结果表明:化学成分和非金属夹杂物、带状组织、晶粒度,转轴基材符合国标对45钢的要求。断裂主要原因是轴与轴套接触位置配合不当,应力集中导致在断裂源处发生热摩擦,使转轴表面有过热重熔现象,形成了粗大显微组织,降低了转轴表面强度,从而加快疲劳裂纹的形成和扩展,导致早期异常断裂的发生。

基于ANSYS的舰船艉轴断裂失效分析

针对通过布放压铁改善稳性的舰船艉轴发生断裂失效情况,基于有限元分析软件ANSYS分析其断裂失效原因。利用ANSYS软件对舰船进行静力学分析,得到舰船艉部变形与等效应力云图,并与坞修检测实际变形情况比对,分析舰船压铁对艉部局部变形的影响;利用SolidWorks建立舰船艉轴模型,导入ANSYS Workbench分析软件,分析艉部变形前后两种工况下艉轴变形和受力情况。分析结果表明:相比舰船艉部变形前,艉轴最大总变形增加494.4%,最大等效应力增加90.5%,且均位于实际断裂处附近,与实际情况相吻合,验证了采取布放压铁改善舰船稳性的方法会产生艉轴断裂失效的风险隐患,对于该类舰船预防艉轴断裂失效具有借鉴意义。

泵轴失效分析

减顶泵在运行过程中,发生了泵轴的突然脆性断裂,通过对失效泵轴的化学成分、力学性能、金相组织以及蚀坑内的腐蚀产物等的检验以及分析。结果表明,泵轴失效的主要原因为:组织中的非金属夹杂物严重超标;显微组织不符合技术要求;泵轴的圆角过渡表面处截面尺寸的突变,并有蚀坑存在,圆角过渡表面处的圆角半径过小。这些缺陷起着尖端缺口的作用,在交变的旋转弯曲载荷作用下,在缺陷处将产生严重的缺口效应,形成了很高的局部应力集中,从而导致泵轴在缺陷处发生疲劳断裂而失效。明确了泵轴失效的原因,对延长泵轴的使用寿命,保证整套蒸馏装置的安全生产有重要意义。

驱动轴断裂失效分析

采用化学成分分析、断口形貌观察及金相检验对某农用机械驱动轴断裂原因进行了分析。结果表明:该驱动轴脆性断裂的根本原因是锻造温度过高导致过烧,使材料的承载能力及强度下降。

35CrMo钢带泵轴断裂原因分析

35CrMo钢带泵轴在使用约40 h后发生断裂,通过宏观断口形貌观察、力学性能试验和金相检验及受力分析等方法对带泵轴断裂原因进行了失效分析。结果表明:带泵轴由于热处理不当造成其疲劳强度降低,服役后发生旋转弯曲疲劳断裂失效。

压裂泵泵头体失效分析

压裂作业技术是油气田稳定增产的重要措施,其对压裂泵的质量要求非常高。某油田作业的压裂泵发生多起泵头体交变腔开裂现象,为了研究其失效机理,采用宏观检验、力学性能测试、断口分析及有限元分析等方法对裂纹性质及萌生扩展机理进行分析。结果表明:起始断裂区位于吸入腔与柱塞腔的过渡圆弧处,在交变应力与腐蚀介质的作用下发生腐蚀疲劳开裂失效。对泵头体的设计加工等方面提出了改进建议,为预防同类压裂泵发生疲劳腐蚀提供了参考。

螺杆式制冷压缩机球墨铸铁驱动轴断裂失效分析

螺杆式制冷压缩机球墨铸铁驱动轴在使用过程中发生了断裂,造成了设备停产。为了保障安全生产,采用宏观形貌、化学成分、金相显微组织、力学性能及扫描电镜微观形貌等分析方法,对发生断裂的驱动轴进行了失效原因分析。结果表明:驱动轴外表面石墨分布较少,且二次渗碳体呈网状分布是导致驱动轴疲劳断裂的根本原因。针对分析结果建议加强对轴的生产过程监控,并对铸造和后续热处理提出了改进措施。

穿缸螺栓断裂分析

一根用来紧固节段式水泵的穿缸螺栓仅服役3个月便产生断裂。采用断口分析、金相检验和硬度测定等方法,对断裂螺栓进行了分析。分析结果表明,断口宏观上有明显的贝纹线花样,微观形态主要为疲劳辉纹,因此螺栓的断裂是疲劳断裂。材料棒中存在严重的中心碳偏析致使材料强度不均匀,造成材料强度偏低。碳偏析及材料强度不足是引起断裂的主要原因。

炼油厂减速器输入轴断裂失效分析

针对某炼油厂减速器输入轴断轴事故,分别从断口宏微观形貌、材质组成、材质金相、材质硬度及其他力学性能等方面进行系统的失效原因分析。结果表明:输入轴的轴肩变径处过渡圆角半径过小,且表面存在粗糙加工划痕,同时金相组织缺陷明显,冲击韧度低,导致多个疲劳源在应力集中和交变载荷的作用下在过渡圆角表面产生和扩展,最终导致该输入轴发生疲劳断裂失效。最后提出了预防措施。

汽轮机调速器轴断裂失效分析

采用化学成分分析、扫描电镜、金相分析、强度计算等方法对汽轮机调速器轴失效原因进行了分析。结果表明,调速器轴发生了脆性断裂,轴材料冶金缺陷、轴键槽棱边应力集中及键槽遭受磨损是导致开裂失效的主要原因。提出了相应的措施,以防止类似事故的发生。

潜油电泵轴断裂失效分析

用表面探伤、化学分析、力学性能、微观观察、断口分析等方法 ,对断裂的潜油泵轴进行失效分析。结果表明 ,泵轴的材质与性能均符合有关标准要求。泵轴失效首先是 1 # 泵轴卡死断裂 ,随后造成 2 # 泵轴卡死过载断裂。

马达花键轴断裂原因分析

采用 ANSYS有限元软件对在疲劳试验中发生疲劳断裂的某马达花键轴进行了工作应力计算分析。结果表明 ,花键轴断裂处存在严重的应力集中 ,花键轴断裂处过渡圆弧半径过小以及未对螺栓拧紧力进行控制是导致轴产生高周疲劳破坏的主要原因。据此提出改进建议。

离心泵叶轮断裂失效分析

通过断口宏观形貌分析、金相分析和扫描电镜观察等方法对离心泵叶轮的断裂进行了分析。结果表明,叶轮的断裂属于多源疲劳断裂,在其断口上可观察若干疲劳源。叶轮由于安装不当在工作过程中与泵盖摩擦,其表面可观察到明显的摩擦痕迹。疲劳裂纹从多个疲劳源处发展并彼此相连,最终导致叶轮发生断裂。

客车导向轮制动鼓轴头断裂分析

刚换不久的客车左前导向轮制动鼓轴头在客车行驶中突然断裂而引起翻车事故。对断裂轴头进行了化学成分及硬度测定 ,并用金相显微镜及扫描电镜对断裂件的组织及断口进行了检验。结果表明 ,轴头化学成分不当以及较多的冶金缺陷是导致裂纹产生。

起动发电机弹性轴断裂分析

针对起动发电机发生的弹性轴断裂故障,通过采用对断裂弹性轴进行宏微观观察、金相组织分析、硬度检测等方法,综合分析判断该发电机弹性轴断裂性质为扭转疲劳断裂失效,弹性轴锥体与转子空心轴之间配合不良是弹性轴发生扭转疲劳断裂的根本原因。进一步研究发现:起动发电机弹性轴采用锥面贴合的方式来传递扭矩,而在实际制造及修理过程中锥面贴合度难以保证,导致工艺可控性差、产品可靠性偏低,存在结构设计不合理的问题。提出将弹性轴锥体结构改成花键结构的建议,以避免故障再次发生。

高压高速下摆线马达输出轴的疲劳寿命研究

BM系列摆线马达在各个行业运用潜力越来越显著,特别是高压化、小型化改进后的产品更受欢迎,但高压化技术推广过程中输出轴疲劳断裂的问题也相应增多。根据用户反应的情况,马达大致的失效情况为:键齿破坏、轴头断裂。为提高疲劳分析的效率与准确性,根据失效形式,结合国外先进的疲劳分析技术,以传统理论为基础,建立新的疲劳分析方法,对输出轴的失效进行分析。通过对比真实失效情况,验证新的疲劳分析方法的可行性,并且具有实际意义,可以为今后机械零件的可靠性研究提供参考。

给水泵轴断裂失效分析

采用断口分析、金相检验、力学性能测试和化学成分分析等方法,对服役10多天便发生断裂的给水泵轴进行了失效分析。结果表明,断口宏观上有明显的贝纹线花样,贝纹区面积较小,而瞬断区面积很大,其微观形态主要为疲劳辉纹,因此泵轴的断裂属早期疲劳断裂。而材料的显微组织中存在较多的呈带状分布的δ 铁素体和残余奥氏体,使材料强度偏低,这是引起泵轴早期断裂的主要原因。

大截面辊轴断裂原因分析

针对大截面辊轴发生延迟崩裂的现象,采用逻辑反推法,进行宏、微观断口形貌、显微组织结构、力学特性、化学成分分布及内应力分析,并进行去氢退火试验验证。结果表明:由于冶炼过程中未能有效除氢,局部氢含量偏高及辊轴调质热处理产生的残余应力,使辊轴内残存氢发生聚集膨胀导致延迟崩裂;辊轴断裂模式为氢脆解理断裂。提出从冶金除氢、锻后去氢处理和控制热处理加热速度3方面加以预防。

高压水泵主轴断裂失效分析

文章通过化学成分、力学性能、金相组织、宏微观断口等分析方法,系统分析了高压水泵轴断裂的原因,表明材料组织夹杂物多,脆性明显,操作中受循环水腐蚀作用,并在退刀槽处产生点蚀坑,致使退刀槽部位产生应力集中,形成疲劳裂纹源,最终主轴在退刀槽部位发生低应力高周疲劳断裂。