采用宏觀檢驗、化學(xué)成分分析、硬度試驗、金相檢驗、力學(xué)性能測定和斷口檢驗分析了某火力發(fā)電機組引風(fēng)機轉(zhuǎn)子芯軸斷裂的原因。檢驗結(jié)果表明:芯軸的調(diào)質(zhì)工藝不當(dāng),以致其表面與心部的顯微組織差異大,從而使芯軸硬度、屈服強度和抗拉強度均低于或接近于有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的下限值,降低了芯軸的耐疲勞性能。此外,芯軸軸肩倒圓半徑僅為1 mm而不是要求的5 mm,這急劇增大了軸肩倒圓部位的應(yīng)力集中系數(shù),在扭轉(zhuǎn)、彎曲等交變應(yīng)力的作用下,軸肩倒圓部位萌生裂紋并擴展導(dǎo)致芯軸斷裂,屬于扭轉(zhuǎn)多源疲勞斷裂。 

【文章來源】：上海金屬. 2020年05期 北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

斷裂的芯軸

芯軸斷口的宏觀形貌以及軸肩倒圓部位的局部放大見圖3。由圖3可知，芯軸斷口未發(fā)生明顯的塑性變形，為脆性斷口，有清晰的沙灘狀疲勞輝紋(裂紋的擴展痕跡，為第二階段擴展區(qū))，疲勞輝紋有一定角度扭轉(zhuǎn)，說明芯軸承受扭轉(zhuǎn)載荷;疲勞區(qū)約占斷口面積的95%，瞬斷區(qū)約占5%，表明芯軸承受的循環(huán)載荷不大[3-4];瞬斷區(qū)斷口較新鮮，附近擴展區(qū)有二次裂紋�？拷S肩倒圓部位的斷面有多個臺階，臺階之間的小凹坑為疲勞源。臺階由多個疲勞裂紋擴展連接而成(第一階段擴展區(qū)，位于疲勞源區(qū))，說明在軸肩倒圓部位有多個疲勞源，而臺階數(shù)量較多也表明芯軸斷口部位應(yīng)力集中系數(shù)較大[5]。斷口疲勞斷裂的宏觀特征明顯，根據(jù)芯軸的受力狀況(引風(fēng)機運行時芯軸與轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)，芯軸承受反復(fù)交變的扭轉(zhuǎn)和彎曲等應(yīng)力)以及宏觀斷口形貌可判定，芯軸的斷裂屬于扭轉(zhuǎn)多源疲勞斷裂[6]。圖3 斷口的宏觀形貌

斷口的宏觀形貌

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]42CrMo高強螺栓熱處理開裂原因分析[J]. 李霞,朱施利,金滿潔.  物理測試. 2019(06)
[2]42CrMo鋼制螺栓斷裂失效分析[J]. 周恩明.  金屬熱處理. 2019(11)
[3]40Cr鋼汽車半軸斷裂失效分析[J]. 姜濤,歐陽康,張兵.  金屬熱處理. 2019(10)
[4]減速機輸入軸斷裂失效分析[J]. 張李鋒,段江.  熱加工工藝. 2019(22)
[5]高強度螺栓斷裂原因分析[J]. 楊金艷,凌晨,吳澎,趙靈杰.  熱加工工藝. 2019(20)
[6]超超臨界機組汽輪機X39CrMo17-1不銹鋼閥桿斷裂失效分析[J]. 張學(xué)星,蔡文河,張新,董樹青,白占橋.  金屬熱處理. 2019(03)
[7]某風(fēng)機主軸斷裂失效分析[J]. 雷小波,李鎖才,郭文勇,張海存.  金屬熱處理. 2018(05)
[8]非調(diào)質(zhì)鋼轉(zhuǎn)向齒條疲勞斷裂失效分析[J]. 汪楊鑫,趙秀明,劉磊,柳進,施航.  金屬熱處理. 2018(05)
[9]鼓風(fēng)機軸斷裂失效分析[J]. 王若民,陳國宏,施鵬,繆春輝.  金屬熱處理. 2016(09)
[10]800kW風(fēng)力發(fā)電機變速箱輸出軸斷裂失效分析[J]. 朱偉恒.  金屬熱處理. 2013(06)



本文編號：2937142