圆柱轴承保持架柱销断裂失效案例分析剖析.ppt

滚动轴承应用工程师技术培训 滚动轴承典型失效案例分析 * 王振华 西北轴承 2009.7 轴承型号 工况条件 案情经过 3）圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例 6728/830s国产四列圆柱滚子轴承（830×1080×710mm） 6728/830s国产四列圆柱滚子轴承已在宝钢条钢初轧厂R1、R2初轧机辊颈部位使用12年左右，使用良好，其大部分轴承的使用寿命已达到和超过150万吨，完全达到替代进口轴承的效果。但2006年连续出现两起类同的保持架柱销断裂事故，在累计轧制几十吨的状态下，轴承完全损坏并涉及轴承座、轧辊损坏和仃产抢修的恶性事故。 R、R2属开坯往返式初轧机，轴承承受巨大的径向载荷并作正、反急加、减速度的旋转。总体工况条件恶劣。 3)初轧圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例 失效现象 部分轴承保持架柱销断裂（发现及时）〔图1〕； 轴承保持架柱销断裂导致轴承严重损坏、滚动体挤压破裂等损坏〔图2〕； 3）圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例 3)初轧圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例 图1 1#轴承保持架柱销断裂的早期事故 图2 2#轴承保持架柱销断裂的严重事故 3）圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例 －保持架柱销断裂和损坏〔图3、4、5、6〕；－保持架严重损坏和破裂的滚动体〔图7〕； －滚动体挤压破裂损坏〔图8〕； 图5 柱销螺纹端损坏的外貌 图3 断裂柱销的外貌 图6 损坏柱销的全貌 图4 柱销焊接端的损坏外貌 没有断裂的柱销 焊接端脱焊 螺纹端断裂 断裂的柱销 3)初轧圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例 3）圆柱轴承保持架柱销断裂失效案例 图7 保持架折断和滚动体的开裂 图8 滚动体开裂损坏的全貌 3)初轧圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例 图9 柱销纵向螺纹端材料非金属夹杂物 ×100 图10 柱销纵向焊接端材料非金属夹杂物 ×100 3）圆柱轴承保持架柱销断裂失效案例 3)初轧圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例 3）圆柱轴承保持架柱销断裂失效案例 焊接处的分析检测 图11 柱销焊接端焊接材料与母材间的焊接缺陷 图12 柱销焊接端焊接材料与母材间的焊接缺陷 未融合 缩孔 3)初轧圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例 3）圆柱轴承保持架柱销断裂失效案例 图13 柱销焊接端焊接材料内部的裂缝 图14 柱销焊接端焊接材料和母材融合处的裂缝 3)初轧圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例 3）圆柱轴承保持架柱销断裂失效案例 对已损坏的轴承零部件 的材料化验和分析 保持架柱销材料规定为45#钢，但化验结果材料的含C量片高，近于50#钢〔表1〕； 保持架柱销的表面硬度规定为HRC45～50，芯部硬度为25 ～ 27。但检测结果柱销表面硬度最高达HRC59.2,芯部硬度为HRC29.8； 保持架盖板材料为20#钢； 对2#柱销的机械性能检测，材料的屈服强度较高、冲击性能差〔表2〕； 柱销原材料的非金属夹杂物较多，评定为A2级〔图9、10〕； 3)初轧圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例 3）圆柱轴承保持架柱销断裂失效案例 0.075 0.077 0.12 Cu 8 0.018 0.018 0.030 Ni 7 0.024 0.086 0.0045 Cr 6 0.012 0.030 0.0089 P 5 0.018 0.023 0.020 S 4 0.52 0.48 0.52 Mn 3 0.32 0.22 0.32 Si 2 0.49 0.20 0.51 C 1 2#轴承的柱销 1#轴承保持架盖板 1#轴承的柱销 检测结果％ 检测项目 序号 表1 保持架柱销和盖板的材料分析检测报告 柱销材料相当50#钢； 盖板材料相当20#钢； 检测结果 3)初轧圆柱滚子轴承保持架柱销断裂失效案例 焊接匹配性能很差 *