文章编号CN23电动截止阀阀杆断裂原因分析崔丽崔强杜世先。啥尔滨铒炉厂有限,任公,勺。黑龙江哈尔滨15,6 2哈尔滨理工大学。黑札江哈尔滨15UWI 38,1财认认电动截止阀阀杆在运行中断裂的原因进行分析。分析结果认为该阀杆处于非设计的工作状况下阀体内介质流向复杂。阀杆受到频繁震动,在薄弱部位产生疲劳。直至疲劳断裂。
1问的提出10七25屯动截止阀杆在运行突然断裂。
据电厂介绍,2台锅炉4年之内阀杆断裂己有5根。该阀杆断裂残估1.为查清断裂原因,对阀杆进行了解剖分析。
按设计要求,该阀杆材料为38,奕先隙挺nbsp;件。经调质热处理后,加工成型然后面经抗腐姐化处理,杆尺寸2,据电厂介绍,其它根阀杆也都是在此部位断裂。
2检验结果21化学分析经化学分析,确认此阀杆材料为38河,入认。
2.2硬度试验收稿日期200109将面氮化层磨掉,又磨去5,做布氏硬度试验,测量3点,数据值如下293255285.
2.3脆性试验将阀杆氮化层面经过轻微精抛光,做脆性试验,结朵为级,2.4金相检验宏观阀杆断面平齐3,断口面呈黑褐色,在上方键槽侧顶部闱化以及面金屈别落,深区域,面光滑,呈细晶状,象瓷质状结构。
区域,面层层波纹,呈放射状条纹,可波浪形推进的前沿线片中。1指处下方键梢右侧部位有明显的撕裂形貌。
微观在端而锯小块做金相观察。磨两个位而为=面21=而。取样位置对应3为上面键槽左侧角形冈域。
纹。5为从圆周外面起的细裂纹;且裂纹有分支。1面为阀杆周外他,由键梢的尖角部位起条粗大的裂纹,裂纹端部有许多分支产生。
试样经腐蚀后,观察裂纹是穿晶的,裂纹数条分布较密,67.
3结果分析3.1材质分析此阀杆的材质经化学分析,金相组织观察及硬度试验,确定阀杆所用材质正确,金相组织是经过调质热处理后的正常组织,硬度在设计要求范围内设计要求250300氮化层深度合格。3.2断口特征分析由于键槽顶部棱角处比较尖,零件本身经血氮化处理,由十在运行中产生振动,柿山,角处氮化层剥落3箭头所指处产生疲劳源,裂纹首先在面产生,随这向内部延伸扩展,裂纹扩展时,溲纹血反父压缩摩擦,所以该区域呈细晶状,较光滑,象细次状。这就是3域,疲劳裂纹扩展区。疲劳裂纹扩城达到临邛裂纹,1恂杆有效截面减小,承受不住应力作用,裂纹快速扩展,断面呈放射状条纹,并有波浪形推进的前沿线,这就是*后破坏区3区域阀杆*后断开位置在3下面键槽的右上方,由于阀杆裂纹扩展形成断裂面以后,两键槽同心度改变,在频繁振动的应力作用下,产生个扭矩上面键槽右侧,下面键槽左侧顶部都打锯阳型剥落痕迹*后在该部位撕裂。
4阀杆断裂原因分析阀杆设计键槽顶部要求加工成及=0.5,以保证圆滑过渡,减少应力集中。此阀杆加工没有截止阀阀杆,正常的工作状态应是全部开启或关闭密封。只有这两种状态符合设计要求,是阀杆工作,稳定状阀杆断裂部位发生在阀杆斜面中心12位置,向上48腿处2,截止阀局部8.己标出此阀体全闭位迸在斜面中心到键中心七⑴位丑键的下边缘与键槽接触位置在58.5处作用力*大,因此,认为此杆在使用中,+以处;*!定状态即全1全6位置这,仍吖介质流动仲柯体内截流造成介质流以复杂,冲刷过大,频繁振动。阀杆在交变应力的反复作用下,键槽顶部棱角处受到撞击,呈小锯齿状剥落。由此薄弱环节。产生疲劳源,随之发展直3断裂。
5结论阀杆断裂是由于在运厅中频繁振动。产生疲劳,为典型的疲劳破坏。
6建议6.1阀杆加工时,要保证键槽顶部及=0.5圆滑过度,以减小应力集中6.2阀杆在使用中,必须保证按设计要求的状态工作,全部开启或全部关闭,避免振动。
编辑陈青云欢庆我国正式加入胃,