FMEA失效分析的思路与诊断
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FMEA失效分析的思路与诊断失效分析的思路
第一节常用的几种失效分析思路
一、“撤大网”逐个因素排除法
表2-1 事故的治理责任
二、以设备制造全过程为一系统进行分析
任何一个设备都要经历规划、设计、选材、机械加工(包括铸、锻、焊等工艺)、热处理、二次精加工(研磨、酸洗、电镀)和装配等制作工序,如果失效已确定纯属设备咨询题,还可对上述工序逐个进一步分析,包括以下内容:
设计不当
开孔位置不当造成应力集中;
缺口或凹倒角半径过小;
高应力区有缺口;
横截面改变太陡;
改变设计,没有相应地改变受力状况;
设计判据不足;
运算中显现过载荷;
焊缝选择位置不当,以及配合不适当等;
对使用条件的环境阻碍,未做适当考虑;
提升使用材料的受力级别;
刚性和韧性不适当;
材料品种选择错误;
选择标准不当;
材料性能数据不全;
材料韧脆转变温度过高;
对现场调查不充分,认识不足就投入设计;
与用户配合有差错。
材料、冶金缺陷
成分不合格;
夹杂物含量及成分不合格;
织组不合格;
各种性能不合格;
各向异性不合格;
断口不合格;
冶金缺陷(缩孔、偏析等);恶化变质;
混料。
锻造等热加工工艺缺陷折叠、夹砂、夹渣;裂缝;
锻造鳞皮;
流线分布突变或破坏;晶粒流变专门;
沿晶氧化(过烧);氧化皮压入;
分层、疏松;
带状组织;
过热、烧裂;
外来金属夹杂物;
缩孔;
龟裂;
打磨裂纹;
皱纹。
机械加工缺陷
未按图纸要求;
表面粗糙度不合格;倒角尖锐;
磨削裂纹或过烧;
裂纹;
划伤、刀痕;
毛刺;
局部过热;
矫直不当。
铸造缺陷
金属突出;
孔穴;
疏松;
不连贯裂纹;
表面缺陷;
浇注不完全;
尺寸和形状不正确;夹砂、夹渣;
组织反常;
型芯撑、内冷铁。
焊接缺陷
错口超标;
咬边超标;
焊肉过凸或过凹;
焊道深沟;
焊趾、焊缝或根部有裂纹;
熔化不全;
打弧;
焊接深度不够,未焊透;
夹渣、夹杂或疏松;
接头尺寸不合格;
热输入不适当;
焊前预热不足;
焊后排除热应力不够或未排除;显微组织不合格;
焊接裂纹。
热处理不当
过热或过烧;
显微组织不合格;
淬火裂纹;
淬火变形、翘曲;
奥氏体化温度不当使晶粒粗大;脱碳或增碳;
渗氮;
回火脆化;
淬火后未及时回火;
热应力。
再加工缺陷
酸洗后或电镀后未除氢或除氢不够;酸迹清洗未尽;
镀前喷丸清洗不全;
电镀电极打弧引起硬点;
镀Cd、镀Zn的液态金属脆化;
形成金属间化合物致脆;
碰伤、标记压痕过深或位置不当;校直引起残余应力;
镀铬碎屑划伤;
化学热处理不当;
渗层组织反常;
力学性能不合格。
装配检验中的咨询题
轴线对中不正;
紧固件松动;
敲打损害;
装配损害;
装配不正确;
强迫装配;
装配讲明书讲明不全或不清晰;
装配马虎大意;
磁粉检查电弧烧伤;
磁化吸住钢屑造成磨损;
漏检。
使用和爱护不当
超载、超温、超速;
冲撞、热冲击;
振动过大的断续载荷;
操作错误、没按讲明书要求做;
每次开车或停车猛烈、突然;
清洗剂不适合;
润滑不当;
疏忽,不按期爱护;
没定期检查;
修理不当;
灾难预防措施不完善;
安全措施差;
漏电;
早期疲劳裂纹。
环境损害
腐蚀性气氛介质;
高温或温度陡度过大;
低温;
海洋气氛;
碱性溶液;
氨气氛;
润滑介质不适合;
润滑剂变质或污染;
流体介质中含有磨粒;
操纵的或规定的环境不适当。
上面列举了可能引起设备系统失效的一些要紧因素,所以这并非全部因素。还应指出,在某一大方面(如热处理不当)的因素中,有的还能
够往前追查缘故,例如关于热处理不当的淬火裂纹,还可进一步分析其缘故,如表2-2所列举的。
表2-2 导致形成淬火裂纹的因素
关于使用中承担交变载荷的部分显现的早期疲劳断裂,也可进一步分析其失效缘故,如表2-3所示:
表2-3 金属部件疲劳失效的诱发因素
三、按照部件失效模式分析
机械产品一旦失效,一样表现为过量变形、表面损害、破裂或断裂三种要紧形式。这些类型还要进一步按失效模式再细分类。下面表2-4是按实际观看到的一些失效模型⑵所作的分类。
表2-4 金属零部件的各种失效模式
六、按照部件和设备类别分析
轴类零件的失效缘故
轴类的失效模式,有以下12种:
单向弯曲疲劳;
双向弯曲疲劳;
旋转弯曲疲劳;
扭转疲劳;
接触疲劳;
微振疲劳;
脆性疲劳;
延性疲劳;
塑性变形;
磨缺失效;
蠕变断裂;
腐蚀断裂。
常见的有弯曲疲劳损坏、扭转疲劳损坏、复合的(弯曲和扭转)疲劳损坏、和超载或撞击的延性断裂。
引起轴类失效的缘故如表2-8和表2-9所示⑸。
表2-8 轴类失效的缘故与诱发因素