失效分析的基本理論和技術(shù)(已修改)
2025-05-12 23:26 本頁面
【正文】 失 效 分 析 基 礎(chǔ) 陶春虎 中國航空工業(yè)集團公司失效分析中心 第二講 失效分析的基本理論和技術(shù) 1. 痕跡分析 ? 痕跡 ：環(huán)境作用于系統(tǒng) ， 在系統(tǒng)表面留下的標記 ? 對事故和失效的發(fā)生 、 發(fā)展過程作出判斷 ? 為分析結(jié)論提供可靠的依據(jù) ? 在機械失效時 ， 定義中的 “ 系統(tǒng) ” 便是 “ 機械 ” ， 而“ 環(huán)境 ” 中的力學(xué) 、 化學(xué) 、 熱學(xué) 、 電學(xué)等因素 “ 作用 ”于機械 ， 在機械表面及表面層所留下的損傷性標記 ， 便是痕跡 。 ? 痕跡標記 ：包括表面形貌 (花樣 )、 成分 (或材料遷移 )、 顏色 、 表層組織 、 性能 、 殘余應(yīng)力以及表面污染狀態(tài)等的變化 。 ? 痕跡分析 ：對上述變化特征進行診斷鑒別 ， 并找出其變化的過程和原因 ， 為事故和機械失效分析提供線索和證據(jù) 。 ① 機械接觸痕跡 ② 腐蝕痕跡 ③ 電侵蝕痕跡 ④ 污染痕跡 根據(jù)痕跡形成機理和條件的不同，痕跡分成以下幾類： ⑤ 分離物痕跡 ⑥ 熱損傷痕跡 ⑦ 加工痕跡 ① 壓入性機械痕跡 ? 造痕物壓入留痕物時 ， 法向載荷的作用緩慢而持續(xù) ， 保持較長時間的接觸狀態(tài)或接觸面不再分離 (即靜態(tài)接觸 )， 變形速度一般較小 ， 這時留下的痕跡稱為 壓入性機械痕跡 ——簡稱為壓痕 (或壓印 )。 ? 一般形貌比較規(guī)則 ， 與造痕物的接觸部位的形狀比較吻合 ? 在有些情況下仍能保留機件原始的表面加工痕跡 ，壓痕的邊界比較清晰 ? 在垂直表面的方向上的變形最大 ? 在機械加工過程中留下的有害壓印痕 ， 是機械失效的重要原因之一 。 壓入性機械痕跡的特點： ? 在摩擦過程中形成的 （ 沒有摩擦 ， 就不會產(chǎn)生滑動性的機械痕跡 ） ? 亦可稱為摩擦痕跡 ， 它是摩擦過程的真實記錄 。 ② 滑動性機械痕跡 a. 犁痕 (即劃痕 )：包括犁皺痕跡 、 犁削痕跡和犁碎痕跡 b. 粘著痕跡 c. 摩擦疲勞痕跡 d. 摩擦腐蝕痕跡 (復(fù)合型 ) ② 滑動性機械痕跡的分類 主要包括 : ? 電腐蝕 (電侵蝕）痕跡 ? 電腐蝕（表面）損傷痕跡 ? 電接觸粘附 ? 電磨損痕跡 ? 靜電痕跡 ① 熱沖擊 ? ? 表面燒蝕變色，失去金屬光澤 ? 表面龜裂，萌生熱疲勞裂紋，并且出現(xiàn)多條熱疲勞裂紋 ② 熱磨損 ? 當(dāng)固體物體相互滑過時，甚至在中等負荷和速度下都可能產(chǎn)生非常高的表面溫度。 ③低熔點金屬的熱污染 ? 低熔點金屬受熱液化時若與固體金屬表面直接接觸，常使該固體金屬浸濕而脆化，在拉伸應(yīng)力的作用下，從表面起裂，而裂紋尖端吸附低熔點液態(tài)金屬原子，進一步降低固體金屬的晶體結(jié)合鍵強度，導(dǎo)致裂紋脆性擴展。 ? 常導(dǎo)致接觸金屬的脆性斷裂，一般稱作 液態(tài)金屬脆 。 6. 痕跡分析的一般程序 ① 尋找 、 發(fā)現(xiàn)和顯現(xiàn)痕跡 ② 痕跡的提取 、 固定 、 顯現(xiàn) 、 清洗 、 記錄和保存 ③ 鑒定痕跡 ? 進行針對性的檢驗 ， 一般原則是由表及里 ， 由簡而繁 ， 先宏觀后微觀 ， 先定性后定量 ? 遵循形貌 → 成分 → 組織結(jié)構(gòu) → 性能順序 ④ 痕跡的模擬再現(xiàn)試驗 ⑤ 綜合性分析 ⑥ 做分析結(jié)論并寫出有建設(shè)性意見的報告 2. 裂紋分析 第二講 失效分析的基本理論和技術(shù) ? 裂紋 和 斷口 是表述斷裂失效過程不同階段的術(shù)語 。 ? 在力的作用下 ， 零件表面或內(nèi)部的連續(xù)性遭到破壞而未最終破斷之前稱為 裂紋 ， 最終破斷的斷裂面稱為 斷口 。 ? 斷裂經(jīng)歷 裂紋的萌生 、 擴展直至最終破斷 等不同階段 。 ? 斷裂過程的每一階段會在斷口上留下相應(yīng)的痕跡 、 形貌與特征 。 ? 斷口和裂紋分析 就是通過對這些痕跡 、 形貌與特征的觀察 、 鑒別及分析 ， 揭示出斷裂
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1