疲劳分析案例

断口分析

微观分析
河流状花样
断口分析
断口分析


断裂叶片断口为典型的疲劳断口。动力涡轮的一次起动相 当于一次载荷大的改变，相应的形成疲劳弧线。而疲劳弧 线间的疲劳条带则是在试车过程中由于振动产生的。 主扩展方向上共有疲劳弧线约150条，由于该动力涡轮的 试验次数为252次。因此，该断裂叶片的扩展寿命占总寿 命的60％，而其萌生寿命仅占总寿命的40％。因此，该 叶片的断裂应是在试车过程中存在振动应力而造成的大应 力低周疲劳断裂。
某动力涡轮叶片断裂分析
——刘超 14125886
事件分析
某动力涡轮在起动机上试车，起动试验转速
由0→64000rpm，起动252次后动力涡轮有一个 叶片发生断裂，另有7片叶片在叶尖的排气边处 发生掉角。
该动力涡轮叶片未达到寿命要求。
动力涡轮为整体精铸件，材料为铸造镍基高温合金，铸造后经过热等
静压、真空热处理。

动力涡轮有一个叶片发生断裂，另有7片叶片在叶尖的排气边处发生 掉角。
断口分


叶片断面粗糙。 疲劳源区位于叶背靠进气边处，可见从源区发出的放射棱 线。 疲劳区从源区开始后分别向进气边、叶盆和排气边方向扩 展。 在疲劳区可见闪闪发光的小刻面，并可见弧形迹线，弧形 迹线的中心指向叶背，疲劳区面积约占整个断面面积的50 ％。
结论


叶片的断裂性质为大应力低周疲劳断裂。 疲劳源区位于叶背靠进气边处，源区未见明显的冶 金缺陷和夹杂。 在试车过程中存在振动而产生的大应力是造成该叶 片低周疲劳断裂的原因。