铰链梁铰耳断裂原因分析
在役空心板梁桥铰缝破坏成因分析及维修处治
(rnp r t nC l g ,o tesU i ri , aj g2 0 9 , hn ) Ta sot i oee Suh at nv sy N ni 10 6C ia ao l e t n
Ab ta tCo iig wi h e o i :s e t n o h h l ie b d e fo ee p es yi in s rvn e sr c : mbnn t te p r dc i p ci n te w oe l r g so n x rswa n Ja gu po ic , h i n o n i
的影响。文章 最后对铰缝破坏的若干维修 加 固方法进行 了分析和 比较 , 在此基础上提 出了铰 缝破 坏的处治对策 并阐述 了施 工工艺、 流程及其 注意事项 。
关键 词 : 梁工程 ; 桥 空心板 梁桥 ; 铰缝破坏 ; 成因分析 ; 处治对策 ; 施工工艺 中图分类 号 :4 3 U 4. 4 文献标 识码 : A 文章 编号 :6 2 9 8 (0 )5 0 6 — 5 17 — 8 9 2 1 0 — 0 10 1
t i a e u h sp p rs mma z d t eg n r l h r c e si so e h n ef i r n h l w sa i e r g s a ay e sc u e i r e h e e a a a tr t f h i g al e i o l lb gr rb d e , n lz d i a s s c i c t u o d i t i e al r m e i n c n tu t n, p rt n, t r lo h a trsis a d oh ra p cs a d t e ic se h n d t i fo d sg , o sr c i o e a i ma e a wn c a c eit n t e s e t , n h n d s u s d t e s o o i r c i a t o i g al r n b d e sr c u e me h n c e a ir n u a i t . F n l ,e e a it n n e a d mp cs fh n e f i e o r g t t r c a i a b h vo s a d d r bl y u i u l i i al s v r lman e a c n y r i fr e n t o sf rh n e f i r r n y e n o a e n t i a e , a e n t i ,h u h rp o o e e n o c me tme h d o ig al e we e a a z d a d c mp d i h sp p r b s d o h s te a t o r p s d u l r a te t n a u e n e c b d t ec n tu t n t c n lg , r c s n r c u i n . r ame t me s r sa d d s r e h o s c i e h oo i r o y po esa dp e a t s o
铰链损失的梯度
铰链损失的梯度1. 引言铰链是一种常见的连接装置,用于连接两个物体并允许它们在一个或多个方向上相对运动。
它在许多领域中都有广泛的应用,例如机械工程、建筑工程和航空航天工程等。
然而,由于各种原因,铰链可能会遭受损失,这将导致其功能的下降甚至完全失效。
本文将探讨铰链损失的梯度问题。
我们将介绍铰链的基本原理和结构,并分析导致铰链损失的主要因素。
接着,我们将研究如何通过计算和实验来评估铰链损失以及如何确定其梯度。
最后,我们将讨论一些解决铰链损失问题的方法和策略。
2. 铰链基础知识2.1 铰链类型根据其结构和功能,铰链可以分为多种类型。
常见的铰链类型包括:•钉轴铰链:由一个或多个钉轴连接两个物体。
•合页铰链:由一条长而窄的金属带连接两个物体。
•摆线铰链:由两个相互嵌合的摆线轮连接两个物体。
•滚子铰链:由滚子和凸轮构成的滚动连接装置。
2.2 铰链原理铰链的基本原理是通过允许物体在一定范围内相对运动来实现连接。
不同类型的铰链具有不同的运动范围和限制条件。
例如,钉轴铰链只允许物体在一个平面内绕钉轴旋转,而合页铰链可以使物体绕着连接线作直线运动。
3. 铰链损失因素铰链损失是指铰链功能受到影响或完全失效的情况。
以下是导致铰链损失的主要因素:3.1 磨损和疲劳长时间使用或不当使用会导致铰链磨损和疲劳,进而降低其性能。
磨损会导致接触面积减小、摩擦增大,从而使得运动不流畅;而疲劳则可能导致铰链断裂。
3.2 材料质量和制造工艺材料质量和制造工艺对于铰链的性能至关重要。
低质量的材料可能会导致铰链强度不足,而制造过程中的缺陷可能会导致铰链易损坏。
3.3 温度和湿度变化温度和湿度的变化会对铰链产生影响。
例如,高温可能导致材料膨胀,使得铰链失去原有的连接性能;而湿度变化可能导致锈蚀和腐蚀,进而损害铰链的表面质量。
3.4 外力和振动外力和振动也是导致铰链损失的常见因素。
过大的外力可能会超过铰链的承载能力,从而引起破坏;而频繁的振动可能引起松动和疲劳断裂。
浅谈桥梁铰缝失效及维护技术
工 业 技 术在公路工程过程中桥梁设计中多数情况下的中小型构造物都选择了装配式铰接板梁结构,不同梁横向之间的联接方式主要是运用现浇的企口混凝土铰接和焊接钢板来实现,由此把各板梁横向组合成一个整体,以将行车道板上的局部荷载分配到各个梁中共同承载,从而有效降低单根板梁受力,避免局部受力承载过大。
但是,若铰缝或横向联结首遭到破坏后,则当车轮作用在某一根板梁时,则板梁就要单独承受所有的轮重,从而出现了单板受力情况。
1 桥梁受力损坏情况分析桥梁受力损坏,一般都是由桥梁损坏后造成桥梁单板受力而损坏。
单板受力,是指桥梁上部板梁结构中部分梁之间失去横向联系后,产生某一块或多块板梁单独受力的情况。
桥梁出现单板受力病害后,由于荷载横向分布系数比设计值增大,桥梁不能共同受力,桥梁的整体承载能力降低。
桥梁横截面上的梁板之间无法相互传力,加剧了单板疲劳破坏,使桥梁上部结构处于极为不利的受力状态,降低了桥梁的耐久性和使用寿命,给行车带来了极大的安全隐患。
这种病害从桥面上看主要表现为,行车道位置的桥面铺装开裂、碎裂,进而形成车辙和纵向贯通裂缝,且裂缝有规律地分布在板间铰缝的上方,至使局部混凝土松散,形成坑槽,造成行车平顺性降低。
桥梁板端与桥台背墙连接处的桥面铺装存在横向贯通裂缝。
从桥下看,桥梁铰缝混凝土普遍开裂、脱落、铰缝混凝土呈块状剥落严重,且存在着严重的渗水痕迹。
在重载车辆作用下,由于板间铰缝横向联系失效,导致部分桥梁行车道外的梁板底面跨中部位形成有规律的横向贯通裂缝。
超载车辆造成桥梁的单板受力,削弱了桥梁上部结构的整体性,降低了桥梁的整体承载能力,同时使上部主要构件处于非常不利的受力状态,在重载车辆的作用下,对行车安全构成极大隐患。
当发生单板受力情况后,将会导致预制板的承载能力大幅度减小,而挠度不断变大。
这则显示出一般负载作用情况下,预制板超出了直线状态,而正弯矩处就很容易出现裂缝,并且裂缝会受交通运行量增多、时间延迟等因素影响而变得更为严重。
Ф650型人造金刚石压机铰链梁断裂失效分析
Ф650型人造金刚石压机铰链梁断裂失效分析一、情况简介目前人造金刚石的生产是把石墨置入静高压状态下的密封腔,利用媒介催化石墨转化合成得到同素异形体结构的人造金刚石。
国内生产人造金刚石的设备主要是铰链式六面顶压机(以下简称压机),桂冶重工集团公司设计生产的压机在压力吨位和品质上均领先国内水平。
整机外形如图一照片所示。
压机主要由六个铰链梁系统通过连接销组装而成。
每个铰链梁系统均是一个产生高压的部件,该系统包括铰链梁、工作油缸、连接销、活塞以及液压系统。
工作时,液压系统从六个铰链梁内部通过油腔输入高压油推动活塞向前行进,六个活塞形成静高压腔完成金刚石的合成。
二、链梁系统的工作原理铰链梁系统主要由铰链梁、工作油缸、缸底、活塞及液压站组成,如图二所示,其中的工作油缸、活塞、缸底通过密封件形成油腔,由液压站产生超高压油(>100mpa),通过铰链梁底部的进油口进入油腔内推动活塞向前行进,其他五个铰链梁系统的活塞同时向前行进,六个方向活塞前端的顶锤形成静高压合成腔,在六个活塞的相互作用力下,油腔内部压力通过缸底传递到铰链梁底部,由于铰链梁已通过联接销连接相对固定,因此在铰链梁底部受到压应力和弯曲应力(应力分布如图三所示),通过有限元设计法计算,图三中在铰链梁底部圆弧处存在一个高应力集中区。
三、ф650压机铰链梁断裂失效状况据该公司一家ф650压机用户反映,在进行人造金刚石合成时,听见铰链梁有异响,停机检查后发现铰链梁底部已出现一道裂纹。
如图四照片中可以看到铰链梁底部的裂纹。
本人受该公司委托到达现场勘察时,裂纹已发展到整个圆周,该设备已经使用近三年。
由于铰链梁系统承受的压力大约是两万千牛,如果遭到这样的断裂,将严重影响设备的安全性。
为再次发生此类断裂,对该件铰链梁沿裂纹断裂面解剖,进行综合性的失效分析。
四、理化检验1.断口宏观形貌本人拍摄了此ф650型压机铰链梁底部断口照片,图五是整个断口形貌,图六是图五的局部放大照片,从照片是可以清晰地看到疲劳扩展的贝壳线和裂纹源区及最后的瞬间断裂区。
对铰刀铰孔损坏的原因分析
稳定性 , 且增加 了切 削热 , 铰刀 的直径胀 大 , 使 铰刀硬度下 降 , 容易造成崩刃 。 () 2 机铰的切削速度和进 给量 。要根据加工 材料 合理选
择。 进给量不能选得太小 , 太小 时切 削厚度可 能小于切削刀齿
的小 圆半 径 。
此, 铰刀几何参数的合理选择 , 决定 了被铰孔加工质量的好坏 。
均匀 , 铰刀不得摇摆 , 以保持铰 削稳定性 。 () 4 铰削进刀时 , 不要猛力压铰杠 , 随着铰刀的旋转轻 要
轻加压 于铰杠 , 铰刀缓慢地引进进孔 内并均匀地进给 , 使 以保
持 良好 的内孔表 面粗糙度 。 () 5 在铰削过程 中 , 铰刀 被卡住时 , 不要猛力扳 动旋转铰
在机械加工 中 , 常会遇到铰孔加工 。铰孔是普 遍应用 的孔
的精加工方法 之一 。因为铰 刀的齿数较 多 , 向性能好 , 导 芯部
易变小 。 铰刀刃带较宽或积 累宽度值过大时 , 但 会增加摩擦 力
矩 和切削热 , 孔壁 的挤压 比较 严重 , 易将 孔径 涨大 , 般 对 容 一 选择铰刀 的刃带不 超过 02 m .5 m。 () 7 铰刀 的倒锥量 。 磨倒 锥量是为 了避免铰刀校准部分 后 面摩擦孔壁 。
的负荷也 就小 , 有利于减少 铰刀的磨损 。但 齿数增多 后 , 降 却
低 了刀齿 强度 , 减小了容屑槽。 在切 削时 , 屑就 不容 切 进给量 就不能选 得过高 ; 反之 , 如
果切削速度 和进 给量选取较 小值时 , 可适 当提 高切削速度 。 则 当然 , 了更好地保证 铰削过程 中铰刀 的正常使 用 , 为 除了铰刀
对铰 孔而言 , 铰削用量对 铰削过 程 中的摩擦 切削力 , 削 切
浅谈桥梁铰缝病害成因及处置措施
浅谈桥梁铰缝病害成因及处置措施摘要:随着我国社会经济的不断发展,公路建设工程也越来关键词:钢板铰缝技术;道路桥梁;设计随着交通运输业的快速发展,公路上行使的各种大吨位货车也越来越多,这些或者就是造成公路损坏的主要原因。
为了防止继续出现铰缝损坏的问题,避免越多,其中一项重要的项目就是桥梁的建设。
但是在道路桥梁建成使用的过程中,经常会铰缝损坏的问题,本文主要探讨钢板铰缝技术在道路桥梁设计中的应用。
发生一些安全事故,需要在进行道路桥梁设计的时候使用到钢板铰缝技术。
一、造成铰缝损坏的原因公路上的铰缝通常是在行车道板之间,并且是在桥梁路面之下。
铰缝的施工通常是在道路桥梁板梁施工完毕之后,进行路面铺装之前进行施工。
进行铰缝设计的时候通常需要按照相关的设计原则进行设计,包括恒载内力、弹性计算等,并且在进行加固之前,还要对发生铰缝病害的原因进行分析,计算出道路桥梁能够承受的最大载荷。
当道路桥梁上有车行使的时候,道路上的铺装层、道板以及铰缝都会发生变形。
承受载荷的过程中,虽然铺装层能够分担一部分,但是铰缝还是会承受一部分的载荷,并且远远大于行车道板承受的载荷。
因此,随着载荷的不断增加,铰缝和行车道板中间的混凝土就会收到剥离,从而产生质量问题[1]。
湖北随岳2018年桥梁健康监测4月开工,在监测现场,桥梁工程师着重检查了跨328省道大桥,发现桥梁底板存在裂缝、铰缝渗水及破损露筋等病害。
下图一就是工程师在检查桥梁铰缝。
图一二、桥梁铰缝病害的处置措施1、清理道路桥梁中的铰缝进行施工之前首先应该清理道路桥梁破损铰缝内的混凝土,然后将胶注入到缝隙中。
清理板缝中松散混凝土的时候可以使用电动钢丝和电钻,并用高压水进行清洗,这样能够将板缝内存在的一些杂物清理干净,需要注意进行注胶的时候板缝内不能有水分。
注胶在进行的时候不能有杂质,以免影响铰缝加固的质量。
2、道路桥梁的铰缝底面处理桥梁底部的表面需要使用人工进行处理,这样能够增加板底的粗糙度,粘接底板和砂浆的时候能够取得比较好的效果。
进口混凝土混凝土泵车臂架耳板断裂的原因解析及修理
进口混凝土混凝土泵车臂架耳板断裂的原因解析及修理商品混凝土臂架式泵车移动灵活,使用方便,布料臂架具有变幅、曲折和回转三个功能,输送管道沿着臂架铺设,在臂架活动范围内可以任意改变商品混凝土浇注位置,不需在现场临时铺设管道;节省辅助时间,提高功效,泵送量大,浇注质量高,正越来越受到施工单位和租赁公司的青睐。
但由于商品混凝土臂架式泵车独特的结构、追求施工效率等原因,臂架式泵车的零部件时有损坏。
下面针对我公司为某客户修理的一台从国外购买的37m进口商品混凝土臂架式泵车,对其损坏原因分析和修复方案实施,一是将此台臂架式泵车修好继续投入使用,二是给我们的设计和制造提供一些经验和借鉴,避免产生类似损坏,达到提高产品质量、延长使用寿命、使用安全和可靠性的目的。
1 断裂的具体部位和外貌特征根据对整车和断裂的部位的现场查看,断裂(开裂)具有以下特点:(1)二节臂尾部铰点之一侧耳板完全断裂,绝大部分的断裂痕迹显示为老裂纹(臂节尾部―各节臂与上一节臂头部的连接端,臂节头部―各节臂与下一节臂尾部的连接端。
下同);(2)二节臂尾部的另一侧耳板完全扭曲,大弯连杆、小弯连杆及因二节臂尾部耳板断裂而造成的一节臂头部耳板局部挤压变形。
除一节臂头部变形外,其余均为新裂纹,是由于二节臂尾部一侧耳板断裂引起;(3)由于二节臂根部一侧耳板断裂引起肉眼难于明显发现的、需要测量的缺陷,如臂架的变形及油缸、连杆的损坏等。
2 断裂的形成和扩展分析二节臂尾部一侧耳板断裂部位和形状如图1,(a)、(b)、(c)是断裂耳板拆下后从各个不同的侧面拍下的照片。
根据断裂产生的部位和形状,断裂处的裂纹大部分为陈旧性裂纹。
可以推断首先为微裂纹,微裂纹经过一定时期交变应力的循环后扩散产生宏观裂纹,最后由于裂纹扩展、延伸引起母材突然断裂。
至于裂纹的形成,有以下几方面原因引起:(1)焊缝与母材未熔合,这种缺陷在焊接缺陷中出现较多,特别是臂架式泵车的板材采用高强钢板,从断裂面可以明显看出有一段焊缝熔合不好;(2)从国外和国内的设计来看,臂架式泵车臂架,特别是与转台相连的前几节臂的板材一般采用高强钢板,高强钢板在保证屈服强度时,有些指标如塑性、延展性、可焊性有所下降,特别在焊接时形成的热应力影响区,引起焊缝及周边区域的强度降低;(3)臂架式泵车施工及结构的特殊性引起的。
人造金刚石制造设备铰链梁断裂失效分析
《 大型铸锻件》
HEA VY CA S TI N G AND F 0RG I NG
J a n u a r y 2 0 1 4
6 综 合分 析
组织 中的各种 缺 陷 , 为 后续 的热 处 理 做 好 组织 准
备 。魏氏组织和树枝晶都是大型铸件组织中常见 的缺陷, 钢中伴随着晶粒粗大的魏 氏组织的存在 ,
[ 1 ] 钟群鹏 , 赵子华. 断 口学. 北京 ] 刘永铨. 钢的热处理. 北京 : 冶金工业 出版社 , 1 9 8 1 .
高压油推动活塞产生工作高压 , 同时高压也作用 于铰链 梁 内壁 , 形 成 巨大 的挤 压应 力 , 它与 同时作 用于缸体端面平 台的挤压应力共 同作用, 使铰链 梁 耳部 附近 的缸 体 外 表 面形 成 应 力 集 中 敏感 区 ,
虽 然对 抗拉 强度 影 响 不 大 , 但 却 能显 著 地 降 低 基
综合以上检验和分析结果可知 , 失效铰链梁
化学 成分 符合 技术条 件要 求 。铰链 梁耳部 外表 面
的机械粘砂层未被清理是导致裂纹源萌生于耳部
附近 外表 面 的主要原 因。调质 热处 理前未 进行 有 效 的退火 预处 理 , 使 粗 大树 枝 晶和 发 达 的魏 氏组
不 . 不 乖 ! 铞 . 不 . 币 不 不 不 . 不 . ’ ! 矫
编辑
杜青 泉
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( 上接第 2 2页 )
( 2 ) 冶炼 抽 真 空 效 果 不 好 , 造 成 钢 中氢 含 量
现有 的炉 号加 热 时 间较 长 , 如 有 的 炉号 总 加 热 时
高, 且轧制后试样缓冷扩氢效果不好 , 致使拉伸试
样 因氢 的作用 导致 脆 断 。
超硬材料六面顶液压机铰链梁断裂失效分析
度、 耐磨 性材 料 , 刚石 具 有 的热 导 率 、 过 波 段 、 金 透 声
速 以及 半 导体特 性 和化 学惰 性 等 综 合 性 能使 其 成 为
s op cob e v ton off a t es r a e-c e ia na y i c i s r a i r c ur u f c h m c la l ss。m e ha c lp op r y t s .SEM , c nia r e t e t
EDS a d m ir s r c u e a ay i -e c . I a e c n l d d f o t e p y ia n h m i n c o t u t r n l ss t . tc n b o c u e r m h h sc l d c e — a c l a a t a h an r a o ff a t r e e a i n i o o t e o i e a d s l d n l — a t h t t e m i e s n o r c u e g n r to S we t h x d n u f e i c u d i so s i h a t Th h i k g o o iy a d c mp n n e r g to n t e c s c e e - i n n t e c s . e s rn a e p r s t n o o e t s g e a i n i h a ta c lr ae h p e d o ai u n r c t s t e s r a f f t e a d c a k-wh c v n u l e d t h a l r f t e h n e g ih e e t a l l a o t e f i e o h i g y u
波音777起落架阻力支柱门铰链断裂的原因分析及改进措施
(三 )在第 三 次发 生后 (2014—10—14),某航 成立 了项 目组 ,专 门跟 踪此 项 目的进 展 。经查 询 ,CKEO一2013一B777— 32—017R2,特 殊详细检 查固定铰链 (上 次检查 日期 :2014—9— 6,项 目组 维管成员告知执行 的 NDT人员 曾反映 ,在位执行 高 频涡 流探 伤效 果不好 ,建议 拆下 离位 进行 。 )项 目组讨论 ,
在 未能 进行 sB改装 前 (根据 中货 航对 改 装包 的订 货情 况 ,波音原来在 2014年 11月发第一个改装包 ,第二 个改装包 计 划在 2015年 8月发 出,其 他的改装 包无计划 时间 ),根据 FTD,波音 建 议对 超 过 2000循 环 的飞 机执 行 250循 环或 180 天的重复 NDT检查 ,项 目组讨 论可得出 2套临时方案 :
考 虑到 离位拆 装后恢 复需 要顶 升起落架 进行 校装 ,也存在 一 定风险 。
波 音 FTD也 有了更新 ,波音收 到世界机 队事件报告 已有 9起 。波音在 2104年 5月 1日发布 了 SB一777—57—0093R0,在 20一R1,对 此进 行 了 改进 。
(二 )在 第 二 次 发 生 后 (2013.10.14),某 航 再 次 做 了 调 查 。 当时采 取 以下 措施 :提 出索赔 (已提交 索 赔 小组 ); CKTO—ET一2013一B777—32—009,NDT检查 固定铰链 (临时 ); CKEO一2013一B777—32—017,特殊 详 细 检 查 固定 铰链 ;CKTO— TM一2013一B777—32—063,润滑主起落架 门及作动机构 (月检 )。
桥梁铰缝的常见病害与对策
桥梁铰缝的常见病害与对策作者:李军来源:《建筑建材装饰》2016年第14期摘要:受施工质量和设计因素等原因的影响,在桥梁运营阶段,梁板处于单板受力状态,导致铰缝出现损害,对桥梁行车的舒适性和桥梁结构的安全性带来影响。
本文针对桥梁铰缝受到破坏的形态进行分析,提出加强桥桥面铺装、深铰缝、底板横向粘贴钢板、改进施工工序等防治措施,对桥梁铰缝病害进行解决。
关键词:桥梁铰缝;病害;防治对策中图分类号:U445.7 文献标识码:A 文章编号:1674-3024(2016)14-227-02前言在公路桥梁建设中,预应力混凝土空心板与钢筋混凝土因其结构性能高、自重轻、可大批量预制及施工方便等优势,在桥梁施工中大量应用。
梁板之间采用焊接钢板与现浇混凝土铰缝连接成整体,将行车道板上的车辆荷载分配到各板梁进行承担,降低单根板梁的受力情况。
如果铰缝或其它横向联结出现破坏,某梁上的荷载则全部由该板梁承担,即单板受力状态。
一旦出现此类现象,预制板梁的挠度增大、承载能力降低,正常荷载下,预制板量达到极限或超极限状态,将出现裂缝。
其危害非常大,并且影响范围比较大,除了对该板梁自身产生影响以外,对桥梁支座、伸缩装置、桥面铺装等都可能带来破坏,导致桥面平整度降低,甚至出现铺装破碎、隆起、脱落的现象,对行车安全及行车舒适性带来影响。
1桥梁铰缝病害出现的原因分析1.1设计计算理论不足在对桥梁铰接板进行计算的时候,单从计算理论来看,该理论是建立在竖向荷载作用下,结构只承担竖向荷载引起的剪力。
但是,在实际桥梁工程中,很多铰缝设置都采用的是多边形形状,各形状相互向前,利用预埋钢筋的横向连接对剪力进行传递,竖向荷载下,因为两个临近的板轴线与边缘的挠度存在一定的差异,此时就会在板梁与铰缝混凝土之间出现拉应力。
铰缝结构抗剪作用承受中,新老混凝土之间的粘接面是最薄弱的环节,当前,大多数铰缝设计中,只对铰缝出的构造措施进行相关的指导,而对新老混凝土间粘结强度没有做出明确的指标规定。
链条断裂原因分析
链条断裂原因分析作者:文斌李振水来源:《科技创新导报》 2013年第15期文斌李振水(中航工业第一飞机设计研究院陕西西安 710089)摘?要:寿命期内的链条在某系统中工作一段时间后发生断裂故障。
通过对断裂零件(链条销轴)断口处进行宏观和微观观察、金相组织检查、表面质量检查、材质检验以及润滑脂检测等工作,确定了链条断裂的性质和原因。
分析结果表明,链条的断裂故障为销轴的疲劳断裂,断裂的主要原因是由于销轴表面存在凹坑和划痕等原始材料缺陷,加之链板(链条中的一个受力零件)受力不均和链条加工质量不稳定等因素,最终综合导致链条断裂。
关键词:链条销轴断裂疲劳中图分类号:V227 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)05(c)-0058-03寿命期内的链条在某系统中工作一段时间后发生断裂故障。
此断裂故障发生在多个相同系统传动用链条的不同部位,经目视检查多根链条多处销轴断裂,可以看出断裂故障是共性问题。
销轴是该系统链条的重要组成零件,销轴的断裂可以导致系统丧失部分功能,对系统安全造成了极大的危害。
链条是由链板与外侧的导向板、盖板交替连接,并通过销轴铆接而成,链条通过钢索连接,并绕链轮进行圆周往复运动。
链条承受拉伸载荷,主要受力零件是链板、轴衬和销轴。
该文通过对断裂零件(销轴)断口处宏观、微观检查、金相组织检查、表面质量检查、材质检验以及润滑脂检测等工作,确定了链条断裂的性质和原因。
1 检查、试验过程与结果本次链条断裂故障是由于销轴断裂引起的,销轴在工作中传递纵向载荷,轴衬与销轴组成铰链副,并与销轴在运动中有相对转动。
1.1 宏观、微观检查和断口分析多个销轴断口宏观形貌相似,断口处平坦,断口附近无明显塑性变形(图1、图2)。
有明显起源于外表面一侧的放射棱线,断口的疲劳弧线特征不明显。
在疲劳扩展的中、后期有典型的疲劳二次裂纹特征,瞬断区主要为韧窝特征。
在销轴外缘为沿晶和韧窝的混合断裂层,销轴断口疲劳裂纹深度大于1.6?mm,疲劳区域面积占整个断口面积的60%~70%。
桥梁空心板铰缝破坏成因分析及加固修复技术[权威资料]
桥梁空心板铰缝破坏成因分析及加固修复技术[权威资料] 桥梁空心板铰缝破坏成因分析及加固修复技术摘要:根据对工程实践中经常出现的装配式空心板铰缝出现破坏的问题,本文从设计、施工和运营阶段分析了病害形成的机制和原理,探讨了对空心板铰缝破坏的防治对策及维修加固技术,并为装配式空心板梁桥铰缝破坏的维修加固提供参考。
关键词:空心板梁桥;铰缝;铺装层;铰缝改造;施工控制装配式空心板梁式桥在荷载作用下,纵向铰缝极易剪切破坏,并导致桥面铺装开裂或出现空洞。
轻则使铰缝与空心板侧壁界面分离,雨水渗透并侵蚀混凝土;重则使铰缝处混凝土完全破损(剪切破坏),空心板失去横向连接能力,极易出现单板受力,最终可能导致板梁断裂塌落从而发生安全事故。
装配式空心板梁桥的结构病害主要有4种:一,抗弯承载力不足,表现为梁板下挠,底板开裂;二,由铰缝剪切破坏引起的板间横向联系削弱或失效,表现为板间渗、漏水,桥面铺装纵向开裂、变形、网裂、龟裂、破碎;三,耐久性因素引起的承载能力降低,桥面沥青混凝土铺装裂缝、松散坑槽、推移拥包、车辙、防水层失效,以及水泥混凝土铺装层离、保护层不足、剥落、露筋、裂缝、表层浸蚀等造成的“裸板效应”;四,预制板梁与后期浇筑的结构层分离,桥面连续构造及其附属结构在运营l,2 a内就出现开裂、破碎、脱落、露筋、松动,表观特征为结构部位下渗水、漏水浸蚀混凝土,结构功能失效,结构安全和使用寿命均严重降低。
一、铰缝病害成因分析1.铰缝结构理论的不完整性由于铰缝受力复杂,用传统的铰接板梁计算理论已不能满足设计要求。
(1)带铰缝的简支板桥梁的荷载横向分布是按铰接板(梁)法计算的。
将相邻板(梁)之间视为铰接,只传递剪力而忽视其受拉。
实际上,当铰接板承受偏心荷载时,其变形既有挠曲又有转动。
由此引起的竖向位移量带动了相邻板的挠曲和转动,传递剪力和扭矩;产生的侧向水平位移量,通过铰缝及桥面铺装向相邻板施加水平拉(或压)力。
在活载反复作用下的弹性变形也使铰缝产生反复交替的拉压作用。
冷轧镀锌生产线立式出口活套铰链断裂分析
扩展 ,并最终导致铰链 断裂 。
关键词 铰链 沿晶裂纹 断 裂
F a i l u r e An a l y s i s o f Ve r t i c a l Ex i t Lo o p e r S Hi n g e i n
Co l d Ro l l e d Ga l v a n i z i ng Pr o d uc t i o n Li n e
a nd me c ha n i c a l p r o pe r t i e s o f t h e f r a c t u r e d h i n g e we r e t e s t e d. I t wa s f o u n d t ha t t he q u e n c h i ng — t e mpe in r g t r e a t me n t o f t h i s f r a c t u r e d h i n g e wa s n o t pr o p e r a n d t h e t e mpe in r g t e mp e r a t u r e wa s t o o l o w,whi c h r e s u l t e d i n t h e mi c r o s t r u c t u r e wi t h b it r t l e g r a i n b o un d a r y . Th e b it r t l e g r a i n b o u n d a r y
1 . 1 化学 成分 4 2 C r Mo链 板 的化 学成 分见 表 1 。
由表 1可见 ,断链板 的化学 成分 基本 符合 标 准 中对 4 2 C r Mo钢化 学 成 分 的规 定 ;新 链 板 中除 铬 和钼 的含量 略超 出标 准要 求外 ,其 他 元 素含 量 也 基本符 合标 准要 求 。
铰轴断裂原因分析
AUTO TIME119AUTO AFTERMARKET | 汽车后市场时代汽车 1 断裂铰轴基本情况某厂生产铰轴在自然放置中发生断裂[1]。
该铰轴所用材料为40Cr,规格为Φ700mm×1200mm。
生产工序为:毛坯→粗铰轴断裂原因分析夏志伟 刘伟 张俊芳 李光瑾苏州华碧微科检测技术有限公司 江苏省苏州市 215024摘 要: 通过对铰轴进行检测分析发现铰轴原材料存在较多夹渣、非金属夹杂物、缩孔,以及氢脆白斑痕迹,加之淬火加热未采取阶梯升温措施,导致铰轴在较大的热应力和组织应力的共同作用下,从内部缺陷处开裂。
关键词:夹渣;氢脆;阶梯升温;断裂车→探伤→调质处理→探伤→精车,热处理工艺为入炉加温850℃,保温6小时出炉,油淬。
冷却后加温555℃,保温12小时后出炉。
开裂部位发生于铰轴中间部位,见图1。
2 断裂绞轴的检测分析2.1 成分分析分别从铰轴的边部和心部截取化学成分试样进行化学成分分析。
从表1可知,铰轴的边部和心部化学成分未见明显差异,均符合40Cr 的要求。
2.2 断口分析对铰轴断裂面清洗后发现铰轴断面断口平整,断裂源位于涉案铰轴直径四分之一处,裂纹以断裂源为中心向铰轴边缘放射状扩展(图2)。
裂纹源部位存在一个圆形斑痕,在圆形斑痕的中心位置,有直径约140mm 表面较平整的斑块,具有较为典型的白点(氢脆)特征。
2.3 金相分析对断裂铰轴进行金相分析,心部和表面的显微组织均为为铁素体、珠光体组织。
可说明断裂铰轴热处理不充分。
断裂源附近的显微组织存在较多夹渣、缩孔、非金属夹杂物。
图1 铰轴断裂宏观形貌表1 铰轴化学成分检测结果(质量分数,%)120AUTO TIMEAUTO AFTERMARKET |汽车后市场作者简介夏志伟: (1986—),男,硕士,工程师,从事工作为材料类产品检测、分析和司法鉴定。
图2 铰轴断面形貌图3(a) 铰轴表面显微组织照片(c)裂纹源部位非金属夹杂物、缩孔照片(d)裂纹源部位夹渣照片(b) 铰轴心部显微组织照片3 结果分析本文中铰轴原材料断裂源处存在较多夹渣、非金属夹杂物、缩孔等,说明铰轴坯料在出厂时存在较多的冶金缺陷;断裂源中心存在圆形斑痕在圆形斑痕的中心位置,有直径约140mm 表面较平整的斑块,具有较为典型的白点(氢脆)特征[1],说明钢锭在冶炼过程中形成了局部氢聚集;铰轴截面尺寸较大,在调质处理中淬火加热采用了冷炉一次升温方式,未采取大锻件必要的阶梯升温工艺方法,大锻件在加热升温过程中,受加热升温速度的影响,在钢的蓝脆温度(250-350℃)范围,会出现一个较大温差,此时钢轴心部处于弹性变形阶段[2],表层与心部的温差,在内外层间产生很大的拉应力,使锻件心部产生裂纹,或使心部的缺陷扩展;铰轴加热-均热-保温时间偏短。
衣柜铰链断裂原因分析
衣柜铰链断裂原因分析
较链体断裂原因分析
较链体是连接前后车架的重要部件,承受多种应力的综合作用,有前后运动时的牵引力、振动时的巨大振动力、摆动时很强的扭矩。
特别在工况恶劣复杂的环境下,若设计、材料、制造工艺等方面存在缺陷,将会造成不同程度的损坏,甚至发生断裂事故。
一般造成焊接结构脆断的原因与材料、应力、结构和工艺不合理等因素有关。
断裂形态分析
金属材料的断裂分为延性断裂和脆性断裂两种,延性断裂在断裂前有较大的塑性变形,脆性断裂前没有或只有少量塑性变形。
延性断裂的断口一般呈纤维状,色泽灰暗,边缘有剪切唇,断口附近有宏观的塑性变形。
脆性断裂的宏观断口平整,一般与主应力垂直,没有可以觉察到的塑性变形,断口有金属光泽,呈放射状撕裂棱形,即所谓人字纹花样。
人字纹尖端指向裂纹源及与人字纹成正交的曲线族,即裂纹的瞬间位置。
依此,经仔细观察较链体的断口,断裂起源于限位块的下方,沿上方延伸,有一个明显的裂纹源,但断口无明显的塑性变形,因此,属于脆性断裂。
由于较链结构是受力较大的部位,一旦发生裂纹,即会迅速扩张,造成转向板几乎完全开裂脱离。
装配式空心板桥铰缝病害成因分析及防治
装配式空心板桥铰缝病害成因分析及防治摘要:铰缝沿纵向开裂、破损甚至脱空等是装配式空心板桥最常见、最严重的结构病害。
文章根据此类病害的发展过程,从设计、施工、运营等方面分析了产生铰缝病害的主要原因,并根据破坏机理,针对性地提出了预防该类病害产生的主要技术措施。
关键词:装配式空心板桥;铰缝病害;成因分析;预防措施目前,板式桥梁是公路桥梁中最为量大、面广的常用桥型,可采用钢筋混凝土和预应力混凝土结构,可做成实心和空心,能适应各种形状的弯、坡、斜桥,在高速公路、一般公路和城市桥梁中都得到了十分广泛地采用。
在板桥中,应用最多的又数装配式空心板桥,它具有建筑高度小、结构构造简单、便于工厂化生产、施工快捷方便、造价低、吊装容易等优点,在中、小跨径的桥梁中大量被采用,尤其是在建筑高度受到限制的条件下和平原微丘地区,因其可以有效降低路堤填土高度,具有节省土方、少占耕地等优点,特别受到欢迎。
装配式空心板桥横向之间通过现浇的混凝土铰缝联结,借此将各板联成整体,使作用于行车道板上的车辆荷载分配给各板共同承受,从而显著地减小单条板的受力。
因此,铰缝是装配式空心板桥的关键部位,板桥整体承载能力主要取决于铰缝质量的好坏;同时,由于铰缝施工困难,它也是装配式板桥的薄弱环节,使用中普遍出现了以沿铰缝纵向开裂为主要特征的结构病害,影响桥梁的结构安全和交通畅通。
文章作者结合长期的桥梁检查实践,对装配式空心板铰缝病害的发展过程、产生原因等进行分析,并针对性提出预防该类病害的技术措施。
1装配式空心板桥铰缝病害的发展过程根据对大量装配式空心板桥的病害调查分析,以桥面沿空心板铰缝纵向开裂为主要特征的铰缝病害呈现逐渐发展的过程。
装配式空心板桥运营一段时间后,桥面铺装层在行车道范围内铰缝上方规律性地出现纵向裂缝,初期多出现在跨中附近,随着时间推移,裂缝变长,严重时纵向贯通;横向位置最开始多出现在行车道内汽车轮迹线附近空心板间的铰缝上方,随着病害发展,横向也向整幅桥面的每条铰缝上方扩展。
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铰链梁铰耳断裂原因分析郭海霞;李慧【摘要】Hinge beam ears were fractured in the process of use.The fracture reasons for the hinge beam ears were analyzed by macroscopic analysis,chemical composition analysis,mechanical propertytest,metallographic examination and fracture SEM analysis.The results show that the residual aluminmm content and nitrogen content in the hinge beam were high,and the cooling rate was too slow in the summer,which made the grain boundary embrittlement due to the precipitation of AlN inclusions on the austenite grain boundary.At the same time,a large number of as-cast MnS and Al2O3inclusions on grain boundary also aggravate the grain boundary embrittlement, and the intergranular brittle fracture of the hinge beam occurred in the process of use.%铰链梁在使用过程中铰耳发生断裂,采用宏观分析、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、断口扫描电镜分析等方法,对铰耳断裂原因进行了分析.结果表明:铰链梁中的残余铝含量和氮含量较高,夏季铸造时冷速过慢,使得一次奥氏体晶界析出AlN夹杂物造成晶界脆化,同时晶界上大量的铸态MnS以及Al2O3类夹杂物也加剧了晶界的脆化,导致铰链梁铰耳在使用过程中发生沿晶脆性断裂.【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2018(054)005【总页数】5页(P355-358,367)【关键词】铰链梁;贝壳状断口;AlN夹杂物;残余铝量;沿晶脆性断裂【作者】郭海霞;李慧【作者单位】洛阳船舶材料研究所,洛阳471023;洛阳船舶材料研究所,洛阳471023【正文语种】中文【中图分类】TG115.2我国是人造金刚石第一生产大国[1],铰链式六面顶液压机是人造金刚石的生产设备,铰链梁是六面顶中最重要的部件[2]。
某厂的铰链梁在使用过程中铰耳发生断裂,铰耳是铰链梁的关键部位,承受较大作用力。
统计发现半年时间内共有10件铰链梁的铰耳发生了断裂,而且断裂特征相似,因此急需找到铰链梁铰耳断裂的原因。
该批铰链梁材料为ZG35Cr1Mo铸钢,生产工艺为:中频炉铸造→正火→回火→机加工→调质处理。
为了查明铰耳断裂的原因,笔者采用宏观分析、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、断口扫描电镜分析等方法对断裂铰耳进行了检验和分析,以避免类似事故的再次发生。
1 理化检验1.1 断口宏观观察铰链梁铰耳断口低倍形貌如图1所示,可见断口齐平,无塑性变形特征,呈贝壳状断口特征,断口面上晶粒形貌明显,晶粒直径大约为1 mm。
图1 铰耳断口低倍形貌Fig.1 Low multiple morphology of the hinge ear fracture1.2 化学成分分析在铰链梁铰耳处取样进行化学成分分析,结果见表1,可见其化学成分满足JB/T6402-2006《大型低合金钢铸件》对ZG35Cr1Mo铸钢成分的要求。
表1 铰链梁化学成分分析(质量分数)Tab.1 Chemical compositions analysis of the hinge beam (mass fraction) %项目CSiMnSPCrMoAlN实测值0.340.460.660.0250.0250.940.220.1450.016标准值0.30~0.370.30~0.500.50~0.80≤0.030≤0.0300.80~1.200.20~0.30--1.3 力学性能测试在铰链梁铰耳处取样进行力学性能测试,结果见表2,可见铰链梁抗拉强度和上屈服强度满足JB/T 6402-2006要求,但塑性和韧性偏低,不满足标准要求。
1.4 金相检验1.4.1 低倍组织形貌分析取与断口面平行的试样面,经磨、抛后酸洗,进行试样表面低倍组织形貌观察,可见试样表面上分布着网状裂纹缺陷及疏松缺陷,如图2a)所示,放大后网状裂纹缺陷形貌如图2b)所示,疏松缺陷形貌如图2c)所示,部分网状裂纹缺陷和疏松缺陷相连接,如图2d)所示。
1.4.2 显微组织分析采用光学金相显微镜对抛光态试样进行夹杂物检测,夹杂物形貌见图3a),主要为大颗粒状和长条状,聚集分布,具有明显的铸态特征。
能谱分析显示夹杂物主要为MnS和MnS与Al2O3的复合型夹杂物。
依据GB/T 8493-1987《一般工程用铸造碳钢金相》对夹杂物级别进行评定,结果为2级。
侵蚀态下对试样显微组织进行观察,主要为回火索氏体+少量铁素体,如图3b)所示。
晶粒度级别为11.0级,晶粒平均直径约7.9 μm,晶粒较细,如图3c)所示。
表2 铰链梁力学性能测试结果Tab.2 Mechanical property test results of thehinge beam项目屈服强度/MPa抗拉强度/MPa断后伸长率/%断面收缩率/%冲击吸收能量/J实测值5867517.0628,25,22标准值≥510≥686≥12≥25≥31图2 铰链梁试样低倍组织形貌Fig.2 Macro structure morphology of the hinge beam sample:a) low multiple morphology; b) morphology of the reticulate cracks defect; c) morphology of the shrinkage-porosity defect;d) connection morphology of the reticulate cracks and shrinkage-porosity defect图3 铰链梁显微组织形貌Fig.3 Microstructure morphology of the hinge beam:a) inclusions; b) field of vision A; c) field of vision B1.4.3 网状裂纹缺陷分析在金相抛光态和侵蚀态的观察中,均未观察到与网状裂纹缺陷相关的特征,考虑到图2d)中疏松缺陷与网状裂纹缺陷是相连的,所以从疏松缺陷周围查找网状裂纹缺陷的实质。
在疏松缺陷周围观察到非常细微且断续分布的网络状线条,如图4a)所示,对应的抛光态形貌如图4b)所示,网络状线条呈灰色断续细线特征,某些部位由于线条太细,在抛光态下不易分辨。
观察整个试样,在较高倍率下找到一处比较容易分辨的网络状线条,如图4c)所示,能谱(EDS)显示细线实质是以AlN为主的夹杂物,能谱分析结果如图4d)所示。
图4 网状裂纹缺陷显微形貌及能谱分析结果Fig.4 Micro morphology of the reticulate cracks defect and EDS analysis results:a) morphology of the reticulate cracks defect in etched state; b) morphology of the reticulate cracks defect in polished state;c) EDS analysis position of the reticulate crack defect; d) EDS analysis results of the reticulate crack defect1.5 断口扫描电镜及能谱分析铰链梁铰耳断口形貌如图5a)所示,可见边缘为柱状晶形貌,中间为等轴晶形貌,断口呈铸态沿晶特征,属于典型的贝壳状断口。
断口上分布着较多夹杂物,如图5b)所示,能谱分析显示夹杂物主要为MnS以及MnS与Al2O3的复合型夹杂物,能谱分析结果如图5c),d)所示。
从夹杂物尺寸、形貌和能谱分析结果分析,这些夹杂物与图3a)中的夹杂物相对应,而形成网状裂纹缺陷的AlN夹杂物很细薄,在断口上不易观察到。
图5 铰链梁断口微观形貌及能谱分析结果Fig.5 Microstructure and EDS analysis results of fracture of the hinge beam:a) microstructure of fractureof the hinge beam; b) morphology of fracture inclusions of the hinge beam;c) EDS analysis results of position 1; d) EDS analysis results of position 22 分析与讨论断裂铰链梁化学成分满足标准要求。
力学性能中强度满足标准要求,塑性、韧性偏低,不满足标准要求。
肉眼可观察到试样表面上分布着网状裂纹缺陷及疏松缺陷,网状裂纹缺陷的网络直径约1 mm。
原始断口、拉伸断口、冲击断口形貌相似,呈铸态沿晶断裂特征,晶粒直径大约为1 mm,该沿晶晶粒大小与网状裂纹勾勒出的网络大小相同,因此两者是一致的。
分析得知,网状裂纹实质是以AlN为主的夹杂物沿晶分布引起的沿晶脆性开裂导致的,另外沿晶断口上分布的较多铸态的MnS,Al2O3夹杂物以及疏松缺陷也割裂了基体的连续性,增加了晶界脆性,加剧了沿晶开裂的倾向。
铰链梁调质处理后的晶粒平均直径约7.9 μm,而断口的沿晶晶粒大小约1 mm,两者相差100倍以上,显然这两种晶粒是不一致的。
铸钢在铸造后形成粗大铸态一次奥氏体晶粒,为了细化晶粒和优化组织,会在铸造后进行热处理,经过热处理后,原始奥氏体晶粒消失,得到的是热处理后新形成的细小晶粒。
因此,铰链梁的AlN夹杂物分布在粗大铸态一次奥氏体晶界上,在奥氏体晶粒凝固时形成,是在铸造过程中形成的,后期热处理无法消除。
AlN在一次奥氏体晶界上析出,在二维空间是断续细线,在三维空间是晶界界面上的AlN薄膜层,这种薄膜状氮化铝与其他弥散分布的夹杂物不同,其形态是厚度为0.05 μm,其他尺寸不大于5 μm的沿晶薄膜。