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大口径高压锅炉管机械零件的主要失效形式

发表时间:2020-07-27 15:23:07

  整个大口径高压锅炉管机械设计过程是一个不断修改、不断完善以至逐步接近***结果的过程。机械零件的主要失效形式与设计准则机械零件因某种原因不能正常工作或丧失了工作能力称为失效。零件出现失效将直接影响机器的正常工作因此研究机械零件的失效并分析产生失效的原因对机械零件设计具有重要意义。大口径高压锅炉管机械零件的主要失效形式,整体断裂零件在载荷作用下,危险截面上的应力大于材料的极限应力而引起的断裂称为整体裂。如螺栓破断齿轮断齿轴断裂等,整体断裂分为静强度断裂和疲劳强度断裂,静强度断裂是由于静应力过大产生的,疲劳断裂是由于变应力的反复作用产生的。

  大口径高压锅炉管机械零件整体断裂中80%属于疲劳断裂,断裂是严重的失效,有时会导致严重的人身事故和设备事故,过大的变形机被零件受载时将产生弹性变形。当弹性变形量超过许用范围时将使零件或机械不能正常工作,弹性变形量过大,将破坏零件之间的相互位置及配合关系,有时还会引起附Ⅲ动载荷及振动,如机床主轴的过大弯曲变形不仅产生振动,而且会造成工件加工质量的塑性材料制作的零件,在过大载荷作用下会产生塑性变形,这不仅使零件尺寸和形状蛟生改变,而且使零件丧失工作能力表面破坏是发生在机械零件工作表面上的一种失效,运动的工作表面一且出现某种面失效,都将破坏表面精度,改变表面尺寸和形貌使运动性能降低、摩擦加大能耗增严重时导致大口径高压锅炉管零件完全不能工作。根据失效机理的不同,表面破坏可分为以下几种情况

  (1)点蚀。如滚动轴承齿轮等点、线接触的零件,在高接触应力(接触部分受载后产生弹性变形,接触表面产生的压力)及一定工作循环次数下可能在局部表面上形成小块的,甚至是片状的麻点或凹坑,进而导致零件失效,这种失效称为点蚀。

  (2)胶合。金属表面接触时实际上只有少数凸起的峰顶在接触,因受压力大而产生弹塑性变形,使摩擦表面的吸附膜破裂。同时,因摩擦而产生高温,造成基体金属的“焊接”现象。当摩擦表面相对滑动时,切向力将黏着点切开呈撕脱状态。被撕脱的金属黏在摩擦表面上形成表面凸起,严重时会造成运动副咬死。这种由于黏着作用使材料由一个表面转移到另一个表面的失效称为胶合。

  (3)磨粒磨损。不论是摩擦表面的硬凸峰,还是外界掺入的硬质颗粒,在摩擦过程中都会对摩擦表面起切削或辗破作用,引起表面材料的脱落,这种失效称为磨粒磨损。

  (4)腐蚀磨损。在摩擦过程中摩擦表面与周围介质发生化学反应或电化学反应的磨损,即腐蚀与磨损同时起作用的磨损称为腐蚀磨损。


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