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內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書(shū)從零件材料、失效背景、失效部位、失效特征、綜合分析、失效原因、改進(jìn)措施等方面對(duì)150多個(gè)失效分析案例進(jìn)行了介紹。主要內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)因素引起的失效13例、材質(zhì)因素引起的失效20例、鑄造缺陷因素引起的失效10例、塑性成形缺陷因素引起的失效32例、熱處理缺陷因素引起的失效26例、焊接缺陷因素引起的失效11例、表面處理缺陷因素引起的失效6例、環(huán)境因素引起的失效5例、 使用不當(dāng)因素引起的失效13例、 其他因素引起的失效17例。本書(shū)圖文并茂，簡(jiǎn)明易懂，對(duì)提高讀者的失效分析技術(shù)水平有較高的參考價(jià)值。

目錄

前言

第1章設(shè)計(jì)因素引起的失效13例1

例1-1設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致扭桿疲勞斷裂1

例1-2火炮擊針的早期疲勞斷裂3

例1-3設(shè)計(jì)選材不當(dāng)引起的尾翼片裂紋4

例1-4設(shè)計(jì)強(qiáng)度低導(dǎo)致螺栓彎曲疲勞斷裂6

例1-5設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致右橫拉桿接頭多源多次彎曲疲勞斷裂7

例1-6應(yīng)力集中導(dǎo)致曲臂疲勞開(kāi)裂8

例1-7設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致平衡肘軸高周低應(yīng)力疲勞斷裂10

例1-8設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致液壓泵連接套低周高應(yīng)力疲勞斷裂11

例1-9壓藥沖子的低周疲勞斷裂12

例1-10殼體設(shè)計(jì)不當(dāng)引起的淬火裂紋14

例1-11導(dǎo)桿支耳根部斷裂16

例1-12帶環(huán)形底圓筒因設(shè)計(jì)不當(dāng)產(chǎn)生內(nèi)壁旋壓裂紋17

例1-13設(shè)計(jì)不當(dāng)導(dǎo)致輪輞卡槽處應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂17

第2章材質(zhì)因素引起的失效20例19

例2-1碳化物偏析導(dǎo)致沖頭疲勞脆性斷裂19

例2-2多用途彈彈體原材料冶金缺陷引起的鍛造裂紋20

例2-3原材料冶金缺陷導(dǎo)致扭桿脆性過(guò)載斷裂21

例2-4材料皮裂導(dǎo)致堵蓋坯料改鍛后出現(xiàn)中心裂紋23

例2-5鋁合金管形件材料缺陷裂紋24

例2-6原材料缺陷及加工缺陷等引起的尾翼片淬火裂紋25

例2-7材料中硫含量超標(biāo)導(dǎo)致無(wú)縫管熱脆開(kāi)裂26

例2-8集中狀分布的疏松缺陷導(dǎo)致框架軸疲勞斷裂27

例2-9非金屬夾渣引起的火車(chē)軸表面鍛軋裂紋29

例2-10非金屬夾雜物較多引起的支耳座發(fā)紋缺陷29

例2-11鉬噴管材料缺陷導(dǎo)致裝配破裂31

例2-12“白點(diǎn)”導(dǎo)致法蘭性能不合格32

例2-13粗晶環(huán)缺陷引起的藥管表面旋壓缺陷33

例2-14超硬鋁合金尾翼座由原材料縮尾殘余引起的鍛造裂紋34

例2-15超硬鋁合金底螺原材料冶金缺陷引起的淬火裂紋35

例2-16鋁合金殼體由原材料縮尾殘余引起的擠壓裂紋37

例2-17超硬鋁合金尾翼座原材料冶金缺陷導(dǎo)致力學(xué)性能不合格39

例2-18鋁合金接頭原材料缺陷開(kāi)裂40

例2-19氫氧含量高導(dǎo)致雙套管脆性斷裂42

例2-20鋁合金底蓋材料強(qiáng)度不足導(dǎo)致水壓爆破試驗(yàn)異常43

第3章鑄造缺陷因素引起的失效10例45

例3-1磷共晶、碳化物偏析導(dǎo)致高錳鋼履帶板板體脆性過(guò)載斷裂45

例3-2鑄造氣孔缺陷導(dǎo)致高錳鋼履帶板板體失效46

例3-3撥叉鑄造裂紋48

例3-4鑄造冷隔導(dǎo)致開(kāi)裂49

例3-5石墨漂浮導(dǎo)致鑄件脆性過(guò)載斷裂51

例3-6開(kāi)關(guān)柱塞鑄造熱裂導(dǎo)致脆性斷裂52

例3-7鑄造缺陷導(dǎo)致礦用液壓支架連接頭斷裂54

例3-8鉛含量高導(dǎo)致耐磨環(huán)脆性開(kāi)裂55

例3-9鑄造缺陷引起的鍛造折疊導(dǎo)致曲軸產(chǎn)生裂紋56

例3-10縮松缺陷導(dǎo)致?tīng)t內(nèi)輥斷裂失效58

第4章塑性成形缺陷因素引起的失效32例60

例4-1筒形旋壓件殼體內(nèi)壁環(huán)狀旋壓開(kāi)裂60

例4-2壓力容器殼體旋壓裂紋導(dǎo)致水壓試驗(yàn)噴射水霧60

例4-3彈體毛坯黑皮車(chē)除不凈引起的淬火裂紋62

例4-4彈體毛坯折疊引起的鍛造裂紋62

例4-5多用途彈體鍛造不當(dāng)引起的鍛造裂紋64

例4-6彈體鍛造不當(dāng)引起的表面凹坑65

例4-7彈體鍛造過(guò)燒引起的力學(xué)性能不合格66

例4-8彈體鍛造過(guò)燒引起的蜂窩狀孔洞67

例4-9壓力座鍛造折疊開(kāi)裂68

例4-10氧化皮引起的鍛造折疊導(dǎo)致曲軸產(chǎn)生裂紋70

例4-11鍛造過(guò)熱導(dǎo)致曲軸脆性彎曲過(guò)載斷裂71

例4-12行星齒輪鍛造裂紋72

例4-13扭轉(zhuǎn)臂鍛造過(guò)熱開(kāi)裂74

例4-14汽車(chē)無(wú)級(jí)變速器從動(dòng)帶輪疲勞斷裂75

例4-15齒輪鍛造過(guò)燒開(kāi)裂77

例4-16齒輪鍛造折疊開(kāi)裂79

例4-17連接齒輪疲勞崩塊80

例4-18鍛模鍛造過(guò)熱開(kāi)裂81

例4-19車(chē)軸的脆性過(guò)載斷裂82

例4-20鍛錘尺寸不合適導(dǎo)致車(chē)軸鍛造折疊84

例4-21礦用搖臂軸熱加工不當(dāng)導(dǎo)致脆性過(guò)載斷裂85

例4-22中心管冷拔不當(dāng)引起的表面冷拔裂紋85

例4-23彈簧鋼箍帶頭部沖壓裂紋86

例4-24沖壓不當(dāng)導(dǎo)致碟簧脆性過(guò)載斷裂87

例4-25馬氏體時(shí)效鋼筒形件含硫氣氛加熱導(dǎo)致鍛裂88

例4-26鈦合金管形件原材料鍛造裂紋89

例4-27鋁合金尾翼擠壓工藝不當(dāng)引起的表面麻面91

例4-28硬鋁合金支撐盤(pán)沖壓不及時(shí)導(dǎo)致材料硬化沖壓開(kāi)裂92

例4-29鍛造不當(dāng)引起的殼體內(nèi)表面淬火裂紋93

例4-30超硬鋁合金尾翼座鍛造不當(dāng)引起的鍛造裂紋94

例4-31粗晶引起的超硬鋁合金板淬火裂紋96

例4-32擠壓不當(dāng)引起的鋁合金筒形件過(guò)燒裂紋97

第5章熱處理缺陷因素引起的失效26例100

例5-1熱處理質(zhì)量不合格導(dǎo)致齒圈磨損失效100

例5-2表面增碳缺陷導(dǎo)致縱推力桿桿體彎曲過(guò)載斷裂100

例5-3組織應(yīng)力引起的球頭銷(xiāo)弧形淬火裂紋102

例5-4汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸表面磨削裂紋103

例5-5局部過(guò)熱導(dǎo)致模鍛件開(kāi)裂104

例5-6輪軸淬火不當(dāng)引起的淬火裂紋106

例5-7熱處理表面增碳導(dǎo)致誘導(dǎo)齒開(kāi)裂107

例5-8熱處理不當(dāng)導(dǎo)致履帶板疲勞開(kāi)裂108

例5-9熱應(yīng)力引起的球頭縱向淬火裂紋110

例5-10后橋主動(dòng)曲線齒錐齒輪熱處理不當(dāng)引起的淬火裂紋111

例5-11內(nèi)球籠毛坯熱處理不當(dāng)及表面質(zhì)量缺陷引起的淬火裂紋112

例5-12表面滲碳導(dǎo)致十字軸沖擊過(guò)載斷裂113

例5-13表面氧化導(dǎo)致右外支座彎曲疲勞斷裂115

例5-14組織不合格導(dǎo)致主動(dòng)錐齒輪彎曲疲勞斷裂及齒面接觸疲勞破壞117

例5-15滲碳表面內(nèi)氧化缺陷導(dǎo)致球頭銷(xiāo)失效118

例5-16非調(diào)質(zhì)組織及過(guò)熱導(dǎo)致缸體脆性過(guò)載斷裂119

例5-17熱處理工藝不當(dāng)導(dǎo)致鉆桿接頭縱裂120

例5-18表面粗晶導(dǎo)致制動(dòng)缸旋壓開(kāi)裂121

例5-19粗晶導(dǎo)致缸體拉深開(kāi)裂122

例5-20表面脫碳缺陷導(dǎo)致扭桿彈簧扭轉(zhuǎn)疲勞斷裂123

例5-21彈簧吊具氫致脆性斷裂124

例5-22過(guò)燒導(dǎo)致凸輪軸推力軸承蓋脆性開(kāi)裂125

例5-23超硬鋁合金尾桿熱處理不當(dāng)引起的淬火裂紋126

例5-24滲氮工藝缺陷引起減速器輸出軸斷裂127

例5-25未嚴(yán)格執(zhí)行熱處理工藝導(dǎo)致四五檔同步器體彎曲疲勞斷裂129

例5-26汽車(chē)齒輪輪齒組織缺陷導(dǎo)致接觸疲勞斷裂130

第6章焊接缺陷因素引起的失效11例132

例6-1殼體的鐵中“泛銅”132

例6-2焊接及熱處理裂紋導(dǎo)致筒形件殼體水壓試驗(yàn)異常破裂133

例6-3未焊透焊接缺陷引起的扭桿下支架焊縫裂紋134

例6-4焊接缺陷導(dǎo)致筒形高壓容器水爆試驗(yàn)橫向破裂136

例6-5彈簧銷(xiāo)焊接疲勞斷裂137

例6-6負(fù)重輪輪轂焊接開(kāi)裂139

例6-7主動(dòng)輪焊接疲勞斷裂140

例6-8某型多用途炮彈銅彈帶中“泛鐵”142

例6-9焊接裂紋引起液壓缸炸裂143

例6-10未焊透焊接缺陷引起的膠管總成焊縫裂紋145

例6-11未焊合焊接缺陷導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)支架疲勞斷裂146

第7章表面處理缺陷因素引起的失效6例148

例7-1抽油桿腐蝕疲勞斷裂148

例7-2表面過(guò)酸洗導(dǎo)致油嘴回油管斷裂150

例7-3噴丸不當(dāng)導(dǎo)致高強(qiáng)度螺旋彈簧扭轉(zhuǎn)疲勞斷裂152

例7-4風(fēng)帽陽(yáng)極硬質(zhì)氧化不當(dāng)引起的表面處理色差缺陷153

例7-5墊圈氫致脆性斷裂154

例7-6平列雙扭彈簧材料缺陷導(dǎo)致斷裂156

第8章環(huán)境因素引起的失效5例158

例8-1應(yīng)力腐蝕裂紋導(dǎo)致水泵軸扭轉(zhuǎn)過(guò)載斷裂158

例8-2平衡肘支架應(yīng)力腐蝕裂紋160

例8-3球面軸承應(yīng)力斷裂161

例8-4卡箍帶表面損傷斷裂163

例8-5應(yīng)力腐蝕導(dǎo)致圓柱螺旋拉伸彈簧的半圓軸環(huán)斷裂164

第9章使用不當(dāng)因素引起的失效13例166

例9-1筒形焊接件殼體因使用不當(dāng)導(dǎo)致過(guò)載爆炸破壞166

例9-2受力不均勻?qū)е侣菟ㄗ冃魏蛿嗔?67

例9-3載重汽車(chē)車(chē)橋的多源疲勞斷裂169

例9-4復(fù)雜交變應(yīng)力導(dǎo)致履帶銷(xiāo)疲勞斷裂170

例9-5石油鉆桿管體高應(yīng)力彎曲過(guò)載斷裂171

例9-6錯(cuò)誤使用閥門(mén)型號(hào)導(dǎo)致截止閥開(kāi)裂172

例9-7齒輪韌性扭轉(zhuǎn)過(guò)載斷裂173

例9-8錯(cuò)位導(dǎo)致主動(dòng)錐齒輪彎曲疲勞斷裂和從動(dòng)錐齒輪齒面接觸疲勞破壞175

例9-9汽車(chē)軸齒的輪齒斷裂176

例9-10行星輪表面損傷崩塊失效178

例9-11中間軸異常受力疲勞斷裂179

例9-12濃縮氯離子導(dǎo)致不銹鋼反應(yīng)桶腐蝕滲漏180

例9-13鉸鏈鑄造熱裂紋的過(guò)載外應(yīng)力斷裂181

第10章其他因素引起的失效17例183

例10-1端聯(lián)器螺栓脆性斷裂失效183

例10-2加工方向錯(cuò)誤、組織偏析導(dǎo)致減振器座淬火開(kāi)裂185

例10-3表面損傷導(dǎo)致曲軸疲勞斷裂186

例10-4大粉末冶金片總成高應(yīng)力低周疲勞斷裂188

例10-5頂蓋本體縱向裂紋189

例10-6螺栓裝配不當(dāng)斷裂190

例10-7內(nèi)圓裝配不同心導(dǎo)致從動(dòng)帶輪軸疲勞開(kāi)裂191

例10-8原始裂紋導(dǎo)致加強(qiáng)板斷裂193

例10-9壓藥模的過(guò)載斷裂194

例10-10主機(jī)架余料螺紋機(jī)械擠壓磨損195

例10-11表面粗糙導(dǎo)致彎拉桿疲勞斷裂196

例10-12磨削不當(dāng)導(dǎo)致高強(qiáng)度彈簧脆性過(guò)載斷裂197

例10-13異物壓附工件表面導(dǎo)致磷化層出現(xiàn)白斑198

例10-14剪切銷(xiāo)異常剪斷199

例10-15表面缺陷導(dǎo)致吊環(huán)拉伸脆性過(guò)載斷裂200

例10-16傳動(dòng)軸加工刀痕導(dǎo)致疲勞斷裂202

例10-17采煤機(jī)輸出機(jī)構(gòu)內(nèi)齒圈斷裂203

參考文獻(xiàn)205

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前言/序言

機(jī)械裝備在包括設(shè)計(jì)、加工制造、運(yùn)行、維護(hù)等整個(gè)生命周期中，往往會(huì)由于設(shè)計(jì)、材料選擇、制造工藝、裝配質(zhì)量、運(yùn)行環(huán)境、負(fù)荷條件、操作等種種原因產(chǎn)生失效，從而降低或喪失其應(yīng)有的功能。機(jī)械產(chǎn)品，尤其是大型設(shè)備的失效，不僅會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，還會(huì)對(duì)社會(huì)的繁榮和穩(wěn)定產(chǎn)生重大影響，因此對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行失效分析研究，是廣大工程技術(shù)人員關(guān)注的重大課題。