引风机转子芯轴断裂原因分析

发布时间：2020-12-25 06:32

　　采用宏观检验、化学成分分析、硬度试验、金相检验、力学性能测定和断口检验分析了某火力发电机组引风机转子芯轴断裂的原因。检验结果表明:芯轴的调质工艺不当,以致其表面与心部的显微组织差异大,从而使芯轴硬度、屈服强度和抗拉强度均低于或接近于有关标准的下限值,降低了芯轴的耐疲劳性能。此外,芯轴轴肩倒圆半径仅为1 mm而不是要求的5 mm,这急剧增大了轴肩倒圆部位的应力集中系数,在扭转、弯曲等交变应力的作用下,轴肩倒圆部位萌生裂纹并扩展导致芯轴断裂,属于扭转多源疲劳断裂。 

【文章来源】：上海金属. 2020年05期 北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

断裂的芯轴

芯轴断口的宏观形貌以及轴肩倒圆部位的局部放大见图3。由图3可知，芯轴断口未发生明显的塑性变形，为脆性断口，有清晰的沙滩状疲劳辉纹(裂纹的扩展痕迹，为第二阶段扩展区)，疲劳辉纹有一定角度扭转，说明芯轴承受扭转载荷;疲劳区约占断口面积的95%，瞬断区约占5%，表明芯轴承受的循环载荷不大[3-4];瞬断区断口较新鲜，附近扩展区有二次裂纹。靠近轴肩倒圆部位的断面有多个台阶，台阶之间的小凹坑为疲劳源。台阶由多个疲劳裂纹扩展连接而成(第一阶段扩展区，位于疲劳源区)，说明在轴肩倒圆部位有多个疲劳源，而台阶数量较多也表明芯轴断口部位应力集中系数较大[5]。断口疲劳断裂的宏观特征明显，根据芯轴的受力状况(引风机运行时芯轴与转子同步旋转，芯轴承受反复交变的扭转和弯曲等应力)以及宏观断口形貌可判定，芯轴的断裂属于扭转多源疲劳断裂[6]。图3 断口的宏观形貌

断口的宏观形貌

【参考文献】：
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本文编号：2937142