中文字幕一级黄色A级片|免费特级毛片。性欧美日本|偷拍亚洲欧美1级片|成人黄色中文小说网|A级片视频在线观看|老司机网址在线观看|免费一级无码激情黄所|欧美三级片区精品网站999|日韩av超碰日本青青草成人|一区二区亚洲AV婷婷

油動機作為一種液壓裝置機構(gòu)，以其慣性小、驅(qū)動力大、動作快、可靠性高等優(yōu)點廣泛應(yīng)用于汽輪機閥門的調(diào)節(jié)，繼而達到控制機組安全運行的目的。某電廠機組投運時間5年左右，在檢修時發(fā)現(xiàn)中壓調(diào)節(jié)閥油動機底座的連接螺栓斷裂。調(diào)節(jié)閥安裝在汽輪機的每個中壓進汽管道上，閥碟通過閥桿和連接件與油動機的活塞連接，油動機通過活塞上下運動控制閥門開合，油動機底座的連接螺栓在閥門開合動作時承受循環(huán)沖擊載荷。斷裂螺栓的材料為35CrMoA鋼，規(guī)格為M30，性能等級為8.8級，表面鍍鋅處理，螺栓斷裂位置如圖1所示。為查明連接螺栓的斷裂原因，來自長壽命高溫材料國家重點實驗室和東方電氣集團東方汽輪機有限公司的劉嘉偉、王天劍和劉禹炯三位研究人員對其進行了檢驗與分析。

圖1 螺栓斷裂位置示意圖

1 、理化檢驗

1.1宏觀分析

在油動機同側(cè)位置，油動機底座連接螺栓斷裂兩根，取其中一根進行分析。圖2為斷裂螺栓的宏觀形貌，可見斷裂發(fā)生在較短螺紋端部(插入底座一端)第一齒位置，該處為螺栓應(yīng)力集中較大的區(qū)域。圖3為斷裂螺栓斷口的宏觀形貌，可以明顯看到斷口分為3個區(qū)域，裂紋源區(qū)、裂紋擴展區(qū)及瞬斷區(qū)。整個斷面除了瞬斷區(qū)外，其余區(qū)域較為平滑，斷面與螺栓中軸線基本垂直。裂紋源區(qū)范圍較大，肉眼可見存在多個裂紋源；裂紋擴展區(qū)可以看到非常明顯的貝紋線，貝紋線較為細密。從斷裂螺栓的斷口宏觀分析可知，螺栓的斷裂類型為高周疲勞斷裂。

圖2 斷裂螺栓宏觀形貌

圖3 斷裂螺栓斷口的宏觀形貌

1.2化學(xué)成分分析

從斷裂螺栓上截取試樣，采用ARL 34600135型直讀光譜儀對其進行化學(xué)成分分析，可見斷裂螺栓的化學(xué)成分符合GB/T3077—2015《合金結(jié)構(gòu)鋼》中對35CrMoA鋼的成分要求。

1.3力學(xué)性能試驗

為驗證螺栓的力學(xué)性能是否滿足標準要求，從斷裂螺栓上取樣，依據(jù)GB/T228.1—2010《金屬材料拉伸試驗 第1部分：室溫試驗方法》、GB/T229—2007《金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法》、GB/T231.1—2018《金屬材料 布氏硬度試驗第1部分：試驗方法》進行室溫拉伸試驗、沖擊試驗和硬度試驗，試驗結(jié)果見表1，可見斷裂螺栓的強度滿足設(shè)計要求，但硬度偏下限值。

表1 斷裂螺栓的力學(xué)性能試驗結(jié)果

1.4金相檢驗

在螺栓上截取試樣，經(jīng)鑲嵌、打磨、拋光后用4%(體積分數(shù))的硝酸酒精溶液進行浸蝕，采用光學(xué)顯微鏡觀察其顯微組織形貌，如圖4所示?？梢娫撀菟ㄐ牟康娘@微組織存在一定的帶狀偏析，其顯微組織為回火索體+塊狀鐵素體，晶粒度為7級。

圖4 斷裂螺栓的顯微組織形貌

1.5掃描電鏡分析

斷裂螺栓的斷口經(jīng)無水酒精超聲波清洗、干燥后，置于JSM-6490LV型掃描電鏡(SEM)下進行觀察。斷裂螺栓斷口的SEM形貌如圖5所示，可見斷口邊緣有多條明顯裂紋，從邊緣向中心擴展，呈現(xiàn)多源開裂的特點。裂紋擴展區(qū)存在疲勞條帶，間距較小，呈現(xiàn)出受到高周應(yīng)力跡象。瞬斷區(qū)出現(xiàn)解理臺階，呈現(xiàn)出失穩(wěn)斷裂的脆性斷裂特征。

圖5 斷裂螺栓斷口的SEM形貌

1.6螺紋根部檢查

采用線切割將裂紋源區(qū)的其中一處切開，檢查裂紋源的起源位置，如圖6所示，可見裂紋源位于螺紋的倒角處。

圖6 裂紋源位置示意圖

檢查螺紋倒角的加工情況，在螺紋倒角位置發(fā)現(xiàn)微裂紋，如圖7所示。

圖7 螺紋倒角宏觀形貌

2、 分析與討論

由理化檢驗結(jié)果可知，斷裂螺栓的化學(xué)成分、力學(xué)性能均符合標準要求。35CrMoA鋼正常調(diào)質(zhì)處理的顯微組織為細密均勻的回火索氏體，而斷裂螺栓的顯微組織存在較多塊狀鐵素體，這就使得基體硬度偏標準值的下限。斷裂螺栓斷口的宏觀形貌和SEM形貌具備疲勞斷口的特征，由裂紋源區(qū)、裂紋擴展區(qū)和瞬斷區(qū)3部分組成，裂紋擴展區(qū)具有典型的貝殼狀條紋，確定螺栓為疲勞斷裂。裂紋源區(qū)截面顯示裂紋是從螺紋倒角處起源的，對螺紋倒角表面檢查時，發(fā)現(xiàn)倒角存在多處微小裂紋缺陷，導(dǎo)致局部應(yīng)力集中，且第一齒螺牙處是受力最大的位置。螺栓顯微組織存在較多的塊狀鐵素體，說明螺栓在淬火過程中加熱溫度偏低，或者保溫時間不足，鐵素體向奧氏體轉(zhuǎn)變不充分，這種組織使得螺栓疲勞強度降低。螺栓在閥門開合動作時受到循環(huán)的沖擊載荷，因此螺栓在倒角應(yīng)力集中區(qū)域開裂，最終疲勞擴展斷裂。

3 、結(jié)論及建議

該連接螺栓的斷裂類型為高周疲勞斷裂，屬于疲勞引起的脆性斷裂。連接螺栓倒角處存在微小裂紋缺陷，使得該處應(yīng)力集中從而產(chǎn)生多處裂紋源，且螺栓顯微組織中塊狀鐵素體的存在降低了螺栓的疲勞強度，最終導(dǎo)致螺栓斷裂。

建議提高螺栓表面的加工質(zhì)量，使用前對螺栓進行抽查檢驗，注意檢查其加工精度；同時改進熱處理工藝，防止螺栓產(chǎn)生過多的鐵素體。

作者：劉嘉偉1,2，王天劍1,2，劉禹炯1,2

單位：1.長壽命高溫材料國家重點實驗室；2.東方電氣集團東方汽輪機有限公司