机械故障诊断技术（第3版）课件：其他故障诊断技术.pptx

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。;11.1.5裂纹分析诊断案例

某大型电机发现轴伸端轴瓦温度异常快速升高，轴承支座明显晃动，将转轴拆卸检查后发现主电机轴瓦附近轴颈出现裂纹。为确定轴段的起裂位置，用锯床切割该轴端，方便观察分析。根据裂纹在切割横断面的扩展深度，再沿纵向锯开后制备裂纹断口，以观察裂纹轴段的断口特征。断口疲劳源区的宏观形貌见图11-11，黑色箭头指示疲劳源区所在位置，位于轴肩位置。;对取样取样位置进行化学成分测定和拉伸试验，其化学成分、拉伸和冲击性能值均符合要求。进一步沿转轴纵向取样进行金相组织观察，靠近表面区域的金相组织形貌（见图11-13）均与35CrMo正常的调质态组织不符，说明转轴热处理工艺存在问题。;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。;渗透探伤技术实例：

某压缩机厂家对在用设备进行维护检修时，对其中一非铁磁性材料部件需进行渗透检测，使用清洗剂、渗透剂和显像剂，如图11-14所示。白色显像剂产生的涂膜构成背底，缺陷部位着色渗透液形成了红色缺陷显示出缺陷痕迹，如图11-15所示。;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。

某厂家在生产过程中对一钢锻件十字头体进行磁粉检测，发现缺陷裂纹显示如图11-21所示。;11.2.3超声波