机械故障诊断技术11_其他故障诊断技术.pptx

第十一章 其它故障诊断技术 ;一．拉伸试棒的断口特征 ; 钢铁材料的主体是铁碳合金，在从液态凝固成固体时，首先形成晶核的是纯铁的铁素体，碳及其他合金原子则被排挤分布到晶界处，因而晶界是扭曲的，是抵抗变形错动的主要部分。这就是为什么细晶粒钢的强度大于粗晶粒钢的原因，钢铁材料的热处理就是通过获得不同的晶粒组织来获得所需的机械性能。因而断裂发生前塑性较高的铁素体晶粒被拉长，断裂后，这些拉长的痕迹被保留下来，在断口处表现为参差不齐的形态，通常称为纤维状。 ; 图11-3（b）是沿晶断裂的示意图，沿晶断裂是化学腐蚀的结果。在晶界处材料内的杂质全猬集于此，其中有化学性质活跃的硫、磷等，再加上各类元素原子的键合度差异，存在许多薄弱环节，化学腐蚀最容易沿晶界扩展。不锈钢就是利用了铬、镍原子与铁原子的高键合度，同时也在表面生成化学性质牢固的强氧化膜阻挡了化学物质的入侵，合金原子的键合度是改善钢铁材料机械性质的重要因素。在金属表面生成化学性质牢固的氧化膜也是阻挡腐蚀的一种有效方式，铝合金的阳极氧化工艺就是走的这样一种路线。 沿晶断裂是化学腐蚀的微观特征，断口表面相对平滑。许多输送化学物质的管道腐蚀穿孔的主要原因就是沿晶断裂。 ;11.1.2 疲劳断口的特征 ;;;;11.1.3 突发断口的特征;脆性断裂的一个重要特征是金属材料在低应力状态下的突然断裂。 ;11.1.4 断口分析诊断实例; 我们接到委托时，也拿到了最近的事故断轴。断裂部位在轴的传动端滚动轴承安装轴颈与过渡段轴颈的台肩处，在过渡轴颈上，如图11-9所示。这两段轴颈的半径相差5mm，按图纸要求此处过渡圆弧半径为1mm，实际上几乎看不出来。断轴材料：40Cr，调质，HB265～HB285。;最终的判定是根据断口分析作出的。; 传动轴经常断裂，更换频繁。厂内相关人员一直关注，希望解决这问题的想法很强烈。因此安装钳工在安装时会注意按技术规范要求调整。也就是说，联轴节不对中原因是安装未达到标准的可能性小。 ;11.2 材料探伤技术;渗透探伤的操作工艺： 1．清洗被探伤的表面，如果油污重，可先用清洗油清洗表面，再用清洗剂喷洗表面，对于怀疑存在裂纹处应仔细喷洗，使封在裂纹开口处的油污去除，以便渗透剂渗入。稍干后，进行下步操作。 2．用渗透剂喷洒欲探伤的表面，应均匀无漏喷。喷洒完成后，间歇15分钟，待渗透剂渗入。渗透剂喷洒前，要摇匀，防止有沉淀。 3．待渗透剂渗入完成，用棉纱破布等擦净表面的渗透剂，必要时可以将清洗剂喷在棉纱破布上擦净残余的渗透剂。为防止清洗剂将渗入裂纹内的渗透剂洗出，禁止用清洗剂直接喷洗，只能擦洗，擦洗时棉纱破布上的清洗剂不许过多。 4．将显像剂的喷罐摇动，使沉淀的白色药剂均匀，防止堵塞喷孔。将显像剂均匀的薄薄的以雾状地喷在探伤表面，不要出现流动，防止冲乱显示的红色的裂纹线，干扰判读。 裂纹的判读： 在白色的显像剂干后，观察表面。如果存在裂纹，渗入到裂纹里的渗透剂被白色的显像剂吸引，在表面呈现出裂纹的迹象。红线的走向与长度即为裂纹的走向与长度。丰富的经验的观察人员可以通过观察红线的颜色与宽度推测裂纹的深度。;11.2.2 磁粉探伤技术; 磁粉探伤的操作：市售的磁粉膏与煤油稀释调和，探伤时用手压式喷壶喷到磁钳中间的区域流动，同时手按下磁钳上部的开关，以接通电源。如果存在裂纹，磁粉则聚集在裂纹上。磁粉探伤的不足之处在于只能探测表面开口型裂纹和浅层的裂纹。; 超声波直探头垂直于被测金属材料的表面，在探头与被测面之间有耦合剂，通常是调好的化学浆糊或高粘度的润滑油。探头内的压电晶体在电压的作用下，发出超声波，通过耦合剂传送到金属的表面，同时反射第一道回波——表面反射波，超声波穿透金属表面，直到遇到金属内部的裂纹等缺陷，一部分反射——缺陷反射波，另一部分穿透缺陷，直到金属材料的底部，因空气的声阻抗远大于金属材料，因此发生反射——底部反射波。如图11-4 a，以上所述在显示屏上表现出来。 缺陷反射波在表面反射波和底部反射波之间的位置，表现出缺陷所在的深度。探头在探测面滑动，凡存在缺陷反射波的区域即为裂纹所包含的区域。 没有缺陷的区域，只有表面反射波和底部反射波。 ; 使用耦合剂的原因在于探头与被测金属之间不许有空气，空气对超声波的阻抗很大，几乎不能穿透。耦合剂填充在探头与金属之间，驱离空气，所以超声波探伤对探测表面有一定的光洁度要求。 ;11.2.4 射线探伤技术;11.3 油液分析技术; 备制好的铁谱