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螺栓失效分析
失效分析概述
在具体讲述螺纹紧固件失效分析案例以前,先对失效分析的定义、意义、目的;失效的来源;失效分析的思路与方法;断口分析和名词术语等做一简单叙述。

一个零件或部件不能履行设计赋予它规定的功能,称该零件或部件失效。它包括以下三内容:
;
,但不能令人满意地完成预期的功能;
,必须拆下来进行修理或更换。应注意把失效与废品区别开来,前者是在使用过程中出现的,后者是在生产制造过程中产生的。另外,失效又分为正常失效和非正常失效,达到设计寿命的为正常失效,反之为非正常失效,后者才是通常失效分析工作的主要对象。
、目的
机械产品设计者的主要任务,是为社会提提供质量好、寿命长、成本低的产品。一种新产品的诞生,开始并不是完美的,多少会存在各种大小不同的问题,这在设计、制造中可能难以发现,往往只有在使用中才能充分暴露。为此,设计、制造者必须针对产品使用中出现的失效进行仔细分析,找出问题的症结,重新改进设计、制造。再投入使用,发现问题,再
改进,这个循环过程也许要反复进行多次。因此,失效分析是机械差品的质量由不完善走向完善的必经之路,是机械产品可靠性设计重要的一环。最近一些年来,委托我们进行失效分析的任务越来越多,这是好事,这并不反应产品质量越来越差,而恰恰反应了生产者、客户对产品高质量的追求。

造成失效的来源主要有以下方面:
——设计
——选材
——材料缺陷
——制造工艺(冷加工、热加工、表面处理等等)
——贮存、运输(碰撞、锈蚀…)
——装配(如螺栓拧紧力矩…)
——服役条件(环境温度、受力状态、腐蚀环境、相关件的影响等)
、方法
失效分析也有繁、简之分。一些零部件的失效在现场很快能确定失效原因这是简单的。但是对一些大型零部件(如飞机、电站转子…),一些复杂且影响因素很多的零部件的失效分析,则必须组织多专业的科技人员,动用一些专用的检测仪器设备。
进行失效分析时,要做的工作包括(根据分析工作的难易来取舍):
(
1收集背景资料:失效件的设计图纸、要求;失效件的制造历史;失效件的服役情况、环境、
受力情况…。
2失效件的现场状态:运行记录、询问现场人员、拍照。
3化学成分分析:鉴别材料的选择是否正确。
4)无损探伤:磁粉、超声波、着色、涡流、X射线、γ射线、工业CT…。
5断口分析:保存好失效件的断口,不要受到损伤,不要将两个断口去吻对,断口上的附着物不要忙于清除。断口的清洗要小心谨慎。
6金相检验:包括低倍与高倍。
7断口电镜分析:扫描电镜,透射电镜,俄歇谱仪,能谱分析等。
8相结构分析:X射线衍射。
9受力分析:光弹,应变片,涂漆,X射线应力测定。
10力学性能测试:硬度,
断裂模拟试验:对一些吃不准的破坏形式,根据受力条件、环境进行模拟重现。 12分析、结论。
5.
断口分析
断裂是机器零件失效最严重的表现形式之一。
对断裂的研究已发展成一门独
立的边缘学科,涉及到断裂力学,断裂物理,断裂化学和断口学等多个分支。其
中断口存储记录了大量失效特征及失效原因