某热电厂凝结水泵轴断裂原因分析
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第 ２期
于
峰． 热电厂凝结水泵轴断裂原 因分析 某
的面积 （ ０ ｍｍ ） 占轴 截 面 面积 （ ０ ｍ ） ８ 只 ８ ４ ｍ 的
和近表 面缺 陷等 。
５ 结论 与预 防措 施
５ １ 结 论 ．
１ １ （ 图 １ ） 出 ， 常运转 的应 力是 很低 的。 ／０ 见 Ｏ看 正
经 过对 断裂凝 结水 泵轴 材质 和断 口的检 测与 分 析 ， 以得 出如 下结论 ： 可 （ ） 结水 泵 轴 材质 为 ４ １凝 ５号钢 ， 并 没有 经 但 过正 常 的调质 处理 ， 强度 偏低 ； （ ） 断轴 起 源 于轴 心 的 冶金 缺 陷 ， 以扭 ２该 后
转疲 劳方 式扩 展 至最后 断裂 。
ｎ ｇ
（ Ｉ Ｐ ＣＪｎｉ ｅ ｏｈｍｉ ｌ ｏ ｐ ｎ ， ｎ ｎ ， ｉｎ ｓ １ ０ ３ ＳＮＯ Ｅ ｉｌ ｇ Ｐ ｔ ｃ ｅ ｃ ｍ ａ ｙ Ｎａｊ ｇ Ｊａ ｇｕ２ ０ ３ ） ｎ ｒ ａＣ ｉ
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（ ） 议选 择优 质 的 ４ 号 锻 钢 作 为轴 材 料 ， １建 ５ 同时交货 状态 应 为 调质 处 理 ， 其 材料 的屈 服 强 使 度高 于 ５ ０Ｍ ａ热 处 理 制度 为 ８０℃ × ０ 淬 ０ Ｐ ， ５ ３冰
＋５ ０℃ × ０ １ ３、 回火 ， Ｂ在 ２ ４以上 ； Ｈ ５
（ 辑 编 张向阳）
超声 波 探 伤 可 以 揭 示 金 属 内 部 的 面 积 型 缺 陷， 如裂 纹 、 白点 、 分层 和焊 缝 中的未 熔合 等等 ； 涡 流探 伤 能发 现裂 纹 、 叠 、 折 凹坑 、 夹杂 、 疏松 等 表面
Ａｎａ ｙ ｉ ｆ Ｃｒ ｃ ｎｇ ｏ ｎ ｎ ａ ｅ Ｐｕ ｐ Ｓ ｆ ｎ ａ Ｔｈ ｒ ｌＰｏ ｒ Ｐｌ ｎｔ ｌ ｓｓ ｏ ａ ｋｉ ｆＣｏ ｄቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ｓ ｔ ｍ ｈａ ｔ ｉ ｅ ｍａ ｗｅ ａ
形成 疲 劳源 。热 处 理 组 织 对 疲 劳性 能 极 为 敏 感 ，
［ ］ 冯维 明．材料力学 ［ ． １ Ｍ］ 北京 ： 国防工业出版社 ，００ １７ ２１ ： — ７
１ ３， ９ ２ ９． ７ ２ ３－９
［ ］ 魏文光 ．金属 的力学性能测试 ［ ．科学 出版社 ， ８ ：— ２ Ｍ］ １ ０２ ９
图 １ 泵 轴 的 最 后 瞬 时 断 裂 的 面积 ０
５ ２ 预 防措施 ．
（ 占轴 截 面 面 积 的 １ １ ） 只 ／ ０
Ｈｇ １ Ｆ ｎ ｌ ｎ ｔｎ ａ ｅ ｕ ｒ ｃｕ ｅ ａｅ ｆｐ ｍｐ ｓ ａ ｔ ．０ ｉ ａ ｓａ ｔ ｎ ｏ ｓｆａ ｔ ｒ ｒ ａ ｏ ｕ ｉ ｈ ｆ
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实践 表明 ， 金属 若 长期 处 于交 变 应力 下 ， 然 虽
最大 工作应力远低 于材料 的屈服点 应力 ， 有可 能 也 发生骤 然断 裂 。而 且 ， 即使 是 塑性 较 好 的材 料 ， 断 裂前也 无 明显 的塑性变形 ， 即产生疲 劳破坏 。疲 劳 破坏 实质上是 由疲 劳裂纹源 的形成 、 劳裂 纹 的扩 疲
４ ， ３ ２ ５． ７ ２１ － ３
采用 良好 的热 处 理制度 进行 表 面热 处理是 提 高疲
劳性 能 的有效 途 径之一 。
［］ 《 ３ 热处 理手册 》 编委会 ． 热处理手册第 四分册 ［ ． Ｍ］ 机械工
业 出版社 ， ８ ： ２１９ ２ １ ８ ． １ ０ １ ． ，６ － ３ ９ ５ ７ ２ ［ ］ 国家机械工业委员会统编 ． 损检测技术 ［ ．机械工业 ４ 无 Ｍ］ 出版社 ， ８ ： ４ ． １ ８２ ４ ９ ９
展 以及 最后 的脆 断这三个 阶段所组成 的破坏过程 。
（ ） 应 经 过 超 声 或 涡 流 探 伤 ， 免 缺 陷 ２ 轴 避
存在。
参考文献
各 种热 处 理 缺 陷 （ 脱 碳 、 化 、 火 裂 纹 如 氧 淬 等 ） 重 降低 疲 劳性 能 。这 些 缺 陷 往往 使 表 面形 严 成拉 应 力并使 材 质 弱 化 ， 易 在 循 环 载荷 作 用 下 而
于
峰． 热电厂凝结水泵轴断裂原 因分析 某
的面积 （ ０ ｍｍ ） 占轴 截 面 面积 （ ０ ｍ ） ８ 只 ８ ４ ｍ 的
和近表 面缺 陷等 。
５ 结论 与预 防措 施
５ １ 结 论 ．
１ １ （ 图 １ ） 出 ， 常运转 的应 力是 很低 的。 ／０ 见 Ｏ看 正
经 过对 断裂凝 结水 泵轴 材质 和断 口的检 测与 分 析 ， 以得 出如 下结论 ： 可 （ ） 结水 泵 轴 材质 为 ４ １凝 ５号钢 ， 并 没有 经 但 过正 常 的调质 处理 ， 强度 偏低 ； （ ） 断轴 起 源 于轴 心 的 冶金 缺 陷 ， 以扭 ２该 后
转疲 劳方 式扩 展 至最后 断裂 。
ｎ ｇ
（ Ｉ Ｐ ＣＪｎｉ ｅ ｏｈｍｉ ｌ ｏ ｐ ｎ ， ｎ ｎ ， ｉｎ ｓ １ ０ ３ ＳＮＯ Ｅ ｉｌ ｇ Ｐ ｔ ｃ ｅ ｃ ｍ ａ ｙ Ｎａｊ ｇ Ｊａ ｇｕ２ ０ ３ ） ｎ ｒ ａＣ ｉ
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（ ） 议选 择优 质 的 ４ 号 锻 钢 作 为轴 材 料 ， １建 ５ 同时交货 状态 应 为 调质 处 理 ， 其 材料 的屈 服 强 使 度高 于 ５ ０Ｍ ａ热 处 理 制度 为 ８０℃ × ０ 淬 ０ Ｐ ， ５ ３冰
＋５ ０℃ × ０ １ ３、 回火 ， Ｂ在 ２ ４以上 ； Ｈ ５
（ 辑 编 张向阳）
超声 波 探 伤 可 以 揭 示 金 属 内 部 的 面 积 型 缺 陷， 如裂 纹 、 白点 、 分层 和焊 缝 中的未 熔合 等等 ； 涡 流探 伤 能发 现裂 纹 、 叠 、 折 凹坑 、 夹杂 、 疏松 等 表面
Ａｎａ ｙ ｉ ｆ Ｃｒ ｃ ｎｇ ｏ ｎ ｎ ａ ｅ Ｐｕ ｐ Ｓ ｆ ｎ ａ Ｔｈ ｒ ｌＰｏ ｒ Ｐｌ ｎｔ ｌ ｓｓ ｏ ａ ｋｉ ｆＣｏ ｄቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ｓ ｔ ｍ ｈａ ｔ ｉ ｅ ｍａ ｗｅ ａ
形成 疲 劳源 。热 处 理 组 织 对 疲 劳性 能 极 为 敏 感 ，
［ ］ 冯维 明．材料力学 ［ ． １ Ｍ］ 北京 ： 国防工业出版社 ，００ １７ ２１ ： — ７
１ ３， ９ ２ ９． ７ ２ ３－９
［ ］ 魏文光 ．金属 的力学性能测试 ［ ．科学 出版社 ， ８ ：— ２ Ｍ］ １ ０２ ９
图 １ 泵 轴 的 最 后 瞬 时 断 裂 的 面积 ０
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（ 占轴 截 面 面 积 的 １ １ ） 只 ／ ０
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实践 表明 ， 金属 若 长期 处 于交 变 应力 下 ， 然 虽
最大 工作应力远低 于材料 的屈服点 应力 ， 有可 能 也 发生骤 然断 裂 。而 且 ， 即使 是 塑性 较 好 的材 料 ， 断 裂前也 无 明显 的塑性变形 ， 即产生疲 劳破坏 。疲 劳 破坏 实质上是 由疲 劳裂纹源 的形成 、 劳裂 纹 的扩 疲
４ ， ３ ２ ５． ７ ２１ － ３
采用 良好 的热 处 理制度 进行 表 面热 处理是 提 高疲
劳性 能 的有效 途 径之一 。
［］ 《 ３ 热处 理手册 》 编委会 ． 热处理手册第 四分册 ［ ． Ｍ］ 机械工
业 出版社 ， ８ ： ２１９ ２ １ ８ ． １ ０ １ ． ，６ － ３ ９ ５ ７ ２ ［ ］ 国家机械工业委员会统编 ． 损检测技术 ［ ．机械工业 ４ 无 Ｍ］ 出版社 ， ８ ： ４ ． １ ８２ ４ ９ ９
展 以及 最后 的脆 断这三个 阶段所组成 的破坏过程 。
（ ） 应 经 过 超 声 或 涡 流 探 伤 ， 免 缺 陷 ２ 轴 避
存在。
参考文献
各 种热 处 理 缺 陷 （ 脱 碳 、 化 、 火 裂 纹 如 氧 淬 等 ） 重 降低 疲 劳性 能 。这 些 缺 陷 往往 使 表 面形 严 成拉 应 力并使 材 质 弱 化 ， 易 在 循 环 载荷 作 用 下 而