某船用柴油机增压器涡轮叶片断裂故障分析

针对某船舶电站用柴油机增压器涡轮叶片断裂导致柴油发电机组无法正常运行的故障,开展增压器涡轮叶片断裂故障原因分析。对可能导致涡轮叶片断裂的各种因素进行分析排查,结果表明:涡轮浇铸温度趋近于上限,导致晶粒偏大,使涡轮叶片抗疲劳能力下降;增压器运行过程中,涡轮叶片受长期交变应力作用,粗大结晶区萌生裂纹,裂纹以疲劳方式扩展,最终导致涡轮叶片断裂。根据分析结果可知,减小涡轮浇铸温度控制范围,避免浇铸温度趋近上、下限值,按照改进浇铸温度后生产的涡轮增压器经过3 000 h的验证,未发生涡轮叶片裂纹、断裂故障。对柴油机零部件国产化过程中关键工艺参数确定需注意的问题具有借鉴意义。     

颗粒增强复合材料网格划分对精度影响结果比较

有限元的思想是在给定的边界条件下,利用变分法将二阶偏微分方程问题转化为一阶偏微分方程的极值。在颗粒增强复合材料,异相材料的加入的影响是两方面的,一方面改善了材料材料性能,另一方面断裂特性和疲劳特性下降。本文构造了一个简单的平面应力模型,研究在有夹杂的基体中的应力集中现象,模拟了颗粒夹杂复合材料的力学性能,分析了网格划分对复合材料力学分析精度的影响。在颗粒增强复合原材料中,加入非均质材料可以提高材料的性能,但同时导致材料的断裂性能和疲劳性能下降。如何正确地分析和模拟微结构对复合材料力学性能的影响,一直是力学和材料领域的前沿课题之一。     

海上风电机组叶片螺栓疲劳强度影响研究

风力发电机叶片连接用高强度螺栓在服役过程中较易发生断裂情况,而这其中最常见的断裂形式就是疲劳断裂,疲劳断裂的原因多是由于预紧力与位置偏差导致。通过对某海上风电机组不同预紧力与位置偏差工况下叶片螺栓疲劳强度分析,确定不同偏差值对叶片螺栓疲劳强度的影响,从而对后续的风电场安装、运维给出建议。     

汽轮机断裂叶片检测与失效原因分析

对发生断裂的汽轮机叶片材料进行了理化检验,主要包括化学成分、材料组织、夹杂物、力学性能等,分析了叶片断口的宏观、微观形貌。根据检测结果,叶片材料性能满足标准要求,其失效模式为疲劳产生的断裂。     

某大功率中速柴油机活塞销断裂分析

通过金相分析、断口观察以及力学性能测定等，对某断裂失效活塞销进行了系统分析，结果表明，其材料冶金质量欠佳，显微夹杂物含量较高；热处理质量低劣，渗碳层组织反常并存在显微裂纹，心部组织粗大，有过热倾向，故导致活塞销在服役中发生多源疲劳脆断。     

船用柴油机排气阀的断裂失效分析

对某船柴油机排气阀的断裂原因进行金相分析、扫描电镜分析、金属流线及断口分析和硬度分析,综合分析结果表明,阀体材料符合4Cr9Si2钢化学成分的要求,断裂阀杆表面硬度HRC28,与本材料标准硬度相同。阀杆断裂为疲劳断裂,在断裂过程中伴有腐蚀氧化作用。阀杆断裂过程为阀杆圆柱表面上的氧化皮向基体扩展作用不均匀,首先在阀杆表面形成浅沟形开裂,逐渐发展成较深的裂缝,最终导致阀杆的疲劳断裂。材料的断裂方式为高温腐蚀疲劳,断裂原因为材料的高温腐蚀疲劳性能不满足排气阀高温腐蚀运行工况的要求。     

L21/31柴油机故障案例分析

某船L21/31柴油机发生了阀桥导杆断裂与气阀转帽损坏,为此,笔者通过对加工和装配工艺检查、气阀阀桥组件动力学受力分析、气阀阀桥组件材料与热处理工艺分析等多个环节的综合分析,发现导致故障的主要原因是装配失误造成阀桥导杆两侧高度差大幅超差,承受非正常交变载荷,最终导致疲劳断裂。最后,文章提出了整体维修更换、涂色检查装配质量的故障处理方法。     

回油孔式高压油泵柱塞弹簧断裂对柴油机运行工况的影响

针对一起船舶柴油机高压油泵柱塞弹簧断裂的故障,分析柱塞弹簧断裂的原因,认为因存在有材料缺陷、疲劳、异物进入及装配不当等问题,致使柱塞弹簧断裂,影响高压油泵柱塞的运动、油量调节以及高压油泵供油特性,最终影响柴油机的运行工况。提出日常管理中应注意的事项。     

船舶汽轮机末级叶片改进设计

对于船舶汽轮机而言,末级叶片变工况特性对整个机组性能具有重要的影响.指出了某型船舶汽轮机末级叶片在低负荷工况时出现的根部负反动度以及脱流、回流问题;给出了叶型改进方案,通过强化叶型、合理控制叶片根部反动度等手段,降低低负荷工况下末级叶片根部的回流,提高叶片抗振强度,改善流动状况,提高机组性能.     

6L48/60型主机排气阀破断故障分析

6L48/60型船用柴油机主排气阀运行中在距阀盘100 mm的阀杆处发生完全破断.排气阀的材料为4Cr9Si2,用锻造工艺加工制造.对破断的排气阀进行了金相、断口及能谱(EDS)分析,结果表明,排气阀在运行过程中发生了热腐蚀,断裂方式为高温腐蚀疲劳破坏.断裂原因为阀体材料4Cr9Si2的抗热腐蚀能力较差,加速了疲劳裂纹的萌生与扩展.