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止回閥斷口宏觀特征分析

來源:SK儀表集團   2013年08月13日 09:20  

 斷口的宏觀特征分析是失效分析的基礎,查找斷裂源是宏觀分析的zui重要環節。上流腔閥體的斷口宏觀形貌,裂紋擴展路徑。

 
(1)閥體宏觀斷口可以分為平齊光整區和粗糙區兩個部分,平整區為裂紋的疲勞擴展區,表面基本光滑,疲勞擴展速率較低,表現低應力高周疲勞擴展特征;但是到了裂紋擴展區后期,斷口表面逐漸粗糙并開始出現放射狀臺階,裂紋擴展速度逐漸加快,出現韌性撕裂臺階,其主要原因是由于斷裂部位有效承載面積逐漸縮小、應力逐漸加大所致。粗糙區為zui終瞬斷區,斷口呈結晶狀,表明材料呈脆性特征,該區面積不足整個斷口的10% ,表明止回閥工作應力遠低于其抗拉強度,止回閥強度設計余量充裕,斷口屬于宏觀脆性斷口。
 
 
(2)疲勞裂紋在閥體外表面臺階處形成并擴展至接近閥體內表面時,裂紋擴展方向從原先垂直于閥體軸線方向轉為沿著與軸線45。方向擴展。其原因可能是隨著閥體有效壁厚的減薄,材料顯示出一定的塑性,發生剪切斷裂。
 
 
(3)疲勞裂紋的萌生之處位于閥體臺階處,存在應力集中,而應力集中是誘發疲勞裂紋形成的重要因素之一。同時,由于裂紋均沿著臺階處發展,可以確認疲勞裂紋源生成于止回閥體臺階的外表面。

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