扫一扫关注微信二维码 爱情保卫战火影忍者

400-1188-260

13372307781

  • 测试咨(zi)询

    400-1188-260
  • 质量投诉
    +86-573-86161208
  • 测后服务
    +86-573-86161256 86161587 86180108
  • 地址:浙江省海盐县丰潭路777号
樱花 质量分析(xi)

风机塔筒高强度螺栓失效分析

1. 概述

委托(tuo)方提供断裂(lie)(lie)(lie)螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)2件,完好螺(luo)(luo)纹连(lian)(lian)接(jie)副4组,螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)规格为(wei)M36×175,性能等级为(wei)10.9级,材质为(wei)B7,表面达克罗(luo)处理。失效螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)用于固定上下两(liang)个塔筒,服役(yi)2年(nian)后发生(sheng)断裂(lie)(lie)(lie),委托(tuo)方要求分析断裂(lie)(lie)(lie)原(yuan)因。图(tu)(tu)1所示(shi)为(wei)送(song)检(jian)样(yang)品宏观形貌,可见两(liang)枚(mei)断裂(lie)(lie)(lie)螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)的(de)(de)断裂(lie)(lie)(lie)位置均(jun)位于头(tou)杆连(lian)(lian)接(jie)处,如图(tu)(tu)中(zhong)箭头(tou)所示(shi)。图(tu)(tu)2所示(shi)为(wei)其中(zhong)送(song)检(jian)螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)的(de)(de)侧面宏观形貌,可见螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)光杆处均(jun)存在局部磨(mo)损、腐蚀的(de)(de)现象,如图(tu)(tu)中(zhong)箭头(tou)所示(shi)。

图1 送检试样外观

图1 送检试样外观

送检螺栓侧面宏观形貌

图2 送(song)检螺栓(shuan)侧(ce)面宏(hong)观形貌

2. 断口分析

图(tu)(tu)3所示(shi)为2件(jian)失(shi)效螺栓断口宏观形貌,选取其中(zhong)1件(jian)断口进行分(fen)析,如图(tu)(tu)中(zhong)箭(jian)头所示(shi)。

图3 失效螺栓断口宏观形貌

图3 失效螺(luo)栓断口宏观形貌(mao)

图4所示为(wei)所选断(duan)(duan)(duan)裂(lie)件的断(duan)(duan)(duan)口宏观形貌,断(duan)(duan)(duan)口未见明显塑性变形,断(duan)(duan)(duan)面(mian)上半部分腐(fu)蚀严重(图中A、B区),但仍可见隐约(yue)的海滩花样;断(duan)(duan)(duan)面(mian)下半部分(图中C区)为(wei)新(xin)鲜断(duan)(duan)(duan)口,呈金属本色,新(xin)鲜断(duan)(duan)(duan)口面(mian)积(ji)约(yue)占整(zheng)个断(duan)(duan)(duan)面(mian)面(mian)积(ji)的四分之一。

图4 断口宏观形貌

图4 断口(kou)宏观(guan)形貌

图(tu)5、图(tu)6所示为A区微观形(xing)貌(mao),可(ke)见明显的磨损(sun)痕迹。

图(tu)5 断面A区微(wei)观形貌

图6 断面A区微观形貌

图6 断面(mian)A区微观形貌(mao)

图7、图8、图9所示(shi)为B区(qu)微观形貌,可(ke)见明显的疲劳辉纹,为裂纹扩展区(qu)。

图7 断面B区微观形貌

图7 断面B区微观形(xing)貌(mao)

图8 断面B区微观形貌

图8 断面B区微观形(xing)貌

图9 断面B区微观形貌

图(tu)9 断面B区微观形(xing)貌

图10、图11所示为(wei)C区微观形(xing)貌(mao),可(ke)见明显(xian)的等轴韧(ren)窝和剪切韧(ren)窝,为(wei)终断区。

图10 断面C区微观形貌

图10 断(duan)面C区微观形貌

图11 断面C区微观形貌

图11 断面C区(qu)微观形貌

3. 金相检测

图12所示为(wei)送检断裂螺栓芯部金(jin)相组(zu)(zu)织(zhi),为(wei)均匀(yun)的(de)回火索氏体组(zu)(zu)织(zhi)。

图12 断裂螺栓芯部金相组织

图(tu)12 断裂螺栓芯(xin)部金相组织

图13所示为失效螺(luo)栓断口起始源区(头下圆(yuan)角(jiao)处(chu))表(biao)面金相组织,可见存在深(shen)度约22μm的全(quan)脱碳层以(yi)及深(shen)度约为200μm的裂纹(wen)。

图13 断裂螺栓头下圆角表面金相组织

图13 断裂(lie)螺栓头下圆角(jiao)表面金相组织

图14、图15所示为送检完好螺栓(shuan)头(tou)下圆角处(chu)表面组织,可(ke)见存在深度约0.15mm的半(ban)脱碳层,未(wei)发现全脱碳及不连续性缺陷。

图14 完好螺栓头下圆角表面组织

图14 完好(hao)螺(luo)栓头下圆角表面组织

图15 完好螺栓头下圆角表面组织

图15 完好螺栓头下(xia)圆角表面组织

图16所示为失效螺(luo)栓(shuan)的非(fei)金属夹(jia)杂(za)物(wu)情况,根(gen)据(ju)“GB-T 10561-2005 钢中非(fei)金属夹(jia)杂(za)物(wu)含量的测(ce)定标准”可评定为D类(lei)球(qiu)状氧化物(wu)夹(jia)杂(za)(细系)1.5级(ji),A类(lei)硫(liu)化物(wu)夹(jia)杂(za)(细系)1级(ji)。

图16 失效螺栓非金属夹杂物

图(tu)16 失效螺栓非(fei)金属夹杂物

图17、图18所示(shi)分别为失(shi)效(xiao)螺栓与完好螺栓头(tou)部低倍组(zu)织,可见头(tou)部连续流畅且延头(tou)部外形分布(bu),未发(fa)现明显异常。

图17 失效螺栓头部流线

图17 失效螺栓(shuan)头部流线

4. 力学性(xing)能(neng)检测

对(dui)断裂螺(luo)栓进行表、芯(xin)硬度试验(yan),结果如(ru)表1所示,结果满足“GB/T 3098.1-2010”对(dui)于10.9级螺(luo)栓的(de)要求。

表1 失效螺栓表芯(xin)硬度(du)检测(ce)

表1-失效螺栓表芯硬度检测

对送检完好螺(luo)栓进行力学性(xing)能试验(yan),试验(yan)结果(guo)如(ru)表2所示,符合“GB/T 3098.1-2010” 对于(yu)10.9级螺(luo)栓的要求。

表(biao)2 完(wan)好(hao)螺栓力学(xue)性能(neng)检测

表2 完好螺栓力学性能检测

5. 螺栓材质分析 采用直读光谱法对断裂螺栓进行化学成分分析,结果如表3所示,符合“ASTM A193_A193M-2012b”标准中对B7材料的要求,。

表3 断裂螺栓化学成分(fen)

表3 断裂螺栓化学成分

6.综合分析
送检断裂螺栓芯部金相组织、非金属夹杂物、头部流线、化学成分、力学性能等均未发现明显异常。断口宏观形貌可见大面积的海滩花样,微观可见大量疲劳辉纹,呈典型疲劳断裂特征。疲劳源区位于头下圆角位置,为应力集中区;金相检验发现断裂螺栓头下圆角处的表面存在全脱碳现象且发现了多条显微裂纹,判定为已萌生但尚未充分扩展的疲劳裂纹。

此(ci)外,送检(jian)的5根螺(luo)栓(shuan)的光杆(gan)(gan)部位均存(cun)在(zai)局(ju)部磨(mo)损(sun)、腐蚀现象(xiang),判断(duan)应为(wei)螺(luo)栓(shuan)安(an)装时,因(yin)对中(zhong)不(bu)(bu)良而导(dao)(dao)致(zhi)螺(luo)栓(shuan)杆(gan)(gan)部与塔筒(tong)法兰碰(peng)擦所致(zhi)。安(an)装对中(zhong)不(bu)(bu)良导(dao)(dao)致(zhi)螺(luo)栓(shuan)头(tou)杆(gan)(gan)连(lian)接(jie)处承受附(fu)加(jia)弯曲应力;加(jia)上(shang)螺(luo)栓(shuan)圆角处存(cun)在(zai)全脱碳缺陷,疲劳(lao)强度不(bu)(bu)足,以上(shang)因(yin)素共同影响(xiang),导(dao)(dao)致(zhi)螺(luo)栓(shuan)在(zai)服(fu)役过程中(zhong)的交(jiao)变(bian)(bian)载(zai)荷作用下,首先在(zai)头(tou)下圆角处萌生疲劳(lao)裂(lie)(lie)纹,裂(lie)(lie)纹在(zai)交(jiao)变(bian)(bian)载(zai)荷作用下不(bu)(bu)断(duan)扩(kuo)展,直至(zhi)螺(luo)栓(shuan)断(duan)裂(lie)(lie)。

7. 结论

(1)螺(luo)栓的(de)断(duan)裂(lie)性(xing)质(zhi)是疲劳断(duan)裂(lie);

(2)螺栓力学性(xing)能(neng)指标(biao)及(ji)化学成分符合标(biao)准要求;

(3)螺(luo)栓疲(pi)劳(lao)断裂的根(gen)本(ben)原(yuan)因(yin)是头下(xia)圆角处存在全脱碳,以及(ji)安装时对(dui)中不良。

xml地图 | sitemap地图
路虎赵丽颖
分享到:QQ空间新浪微博腾讯微博人人网微信
七七事变84周年 猪猪侠 爱上特种兵 奥特曼 郑州地铁5号线周边菊花被买空 斗破苍穹 逆战 阴阳师奔驰 2020奥运会 大妈水枪喷火炬手 相扑 奔跑吧 腾讯游戏零点巡航 速度与激情9百炼成钢 修罗武神烟火里的尘埃 爱上特种兵 德甲直播 你的婚礼 斗破苍穹 自费40万环游世界 少年时代 天生一对绝地求生 起风了 接招吧前辈 极限挑战宝藏行 逃离塔科夫 心动的信号 做家务的男人2 曹操 革命者 偶像练习生 奔跑吧兄弟 美国男篮 意甲直播 守望先锋 郭晶晶前往奥运会 张飞 神奇之旅 2018世界杯 海边 猎豹关羽 越战越勇 深水炸弹 贰 爱情保卫战火影忍者 别克 只是太爱你 日本乒乓断代成功 猫和老鼠 易烊千玺 明星大侦探 暴雨自救指南 王牌对王牌 光年之外我的世界 戴安娜王妃 妻子的浪漫旅行 | 下一页
Baidu
sogou
百度 搜狗 360