该阅了大量的参考文献，在此向各参考文献的作者们致以崇高的谢意。无损探伤的原理，其检验方法大致可分为五类放射性探伤电磁探伤声试验法探伤渗透法探伤和热试验法探伤。宏观残余应力测试金属零件经各种冷热加工如切削磨削加工装配冷拔热处理等之后，其内部或多或少都存在残余应力。残余应力的存在对材料的疲劳耐腐蚀尺寸稳定性都有影响，甚至在服役过程中引起相变。据最近的调查分析，由于残余应力影响或导致的机械零件失效达以上。因此在失效分析中，常需对机械零部件的残余应力进行测定。宏观残余应力测定方法很多，如电阻应变片法光弹性复膜法脆性涂料法射线法及声学法等。面对如此繁多的失效分析实验检测技术，在进行项具体的失效分析时该选用哪些检测技术，应根据失效现象的复杂程度，同时考虑失效分析的深度时间性和经济性即要依据失效分析的实际需要，检测技术的适用性和经济性选用实验检测技术。本章小结本章主要介绍了失效分析的基本概念失效的主要来源及模式常用的失效分析方法及技术。失效分析技术中主要介绍了感官检查诊断技术痕迹发现技术断口和裂纹分析技术化学成分分析技术性能测试技术无损检验技术宏观残余应力测试。第章型柴油机曲轴断裂原因分析本章分析了型柴油机曲轴断裂原因，结果表明锻件过热过烧是导致断裂的直接原因曲轴热处理工艺不规范不完善，曲轴工作润滑条件不良加速了曲轴断裂。本章还对加强生产过程中的质量管理和失效分析工作提出了意见该型柴油机曲轴，断裂发生于缸连杆轴颈。该曲轴采用电渣重熔钢制造，其主要工艺流程为下料模锻调质冷加工中频感应淬火回火精磨。大约同期出厂的批柴油机发生多起类似的断轴事故。中频淬火只对轴颈平直段进行，轴颈与曲柄连接的过渡圆角部位，因后续磨削工艺装备尚未完善而不进行中频淬火处理。按技术条件规定轴颈经表面淬火后，其硬度达。机型是我国近年来引进的柴油机系列产品，目前正处于技术消化和应用推广阶段，其生产过程中，因些工艺环节尚存在不尽完善或不太合理的地方而影响产品质量，导致个别零件早期失效，是在所难免的，属于发展中的问题，需在实践中不断改进，日臻完善，完成国产化进程。但该机因曲轴断裂，使整机寿命只有几十个小时，当属严重的质量事故。对此类事故，若不查明原因，采取改进措施，防止类似事故重复发生，该产品将丧失其机械产品信誉和竞争能力。实验结果与分析断裂宏观检查该连杆轴颈靠近断口端严重磨损，表面粗糙，呈焦油色，该区域内的断口表面也呈焦油色整个断口表面较粗糙，部分呈粗糙的贝纹花样，贝纹间隔为，属疲劳断裂区部分为静段区，呈暗灰色，其中两处有石状断口特征。疲劳区约占断口总面积宏观断口如图所示。断裂源位于轴颈圆角表面严重磨损的端，距曲柄平面处，裂缝由曲颈表面开始，部分沿与轴线成角方向向曲颈内扩展另部分向曲颈内扩展，约之后转折方向，也沿与轴线成角方向向曲颈内扩展，整个裂缝穿过轴颈上的油孔，最后在轴颈上形成斜断口。轴颈曲柄圆角处未淬火区为从圆角根部向曲颈内约化物和晶界开裂断口为石状断口。曲轴热处理工艺不规范不完善，曲轴工作润滑条件不良加速了曲轴断裂。型柴油机曲轴早期断裂归因于曲轴材料，该曲轴材料因锻造过烧而发生晶界氧化熔化，形成大量非金属夹杂物，削弱了晶界结合力，使得材料硬度分布不均，材料强度塑性和韧性严重损失，从而裂纹容易形成，旦形成便以很快的速度扩展，导致曲轴的早期断裂。参考文献孙桓机械原理第版北京高度教育出版社，页吴连生失效分析技术四川四川科学技术出版社，页王大伦轴及紧固件的失效分析北京机械工业出版社，杨峰中文野火版教程产品设计，北京清华大学出版社，虞和济，侯广琳故障诊断的专家系统北京冶金工业出版社，页吴连生从重大事故分析看失效分析和预防的重要性上海上海材料研究所失效分析文集中国机械工程学会页。陈广异，刘锡光曲轴疲劳破坏的失效分析失效分析研讨会论文集，页。潘登发动机曲轴的失效分析失效分析文集北京中国机械工程学会页。冯德安柴油机曲轴断裂分析北京中国机械工程学会页。陈士仁柴油机零件失效分析北京全国机电装备失效分析预测预防战略研讨会论文集，下册，页。沈如璞汽车曲轴凸轮轴轴承瓦座断裂分析失效分析文集北京中国机械工程学会页。杨芳毓表面裂纹计算方法的研究与评价北京机械工程学报，页。徐绍祯空压机曲轴断裂失效分析失效分析文集北京中国机械工程学会页。陈南平机械零件失效分析北京清华大学出版社页。吴连生万吨级远洋轮主机曲轴断裂失效分析失效分析研讨会论文集页。郭秀文，栗复信等编著金相技术问答北京国防工业出版社页。张栋机械失效的痕迹分析北京国防工业出版社页。郑文龙金属构件断裂分析与防护上海上海科技出版社页。致谢本论文是在导师杨教授的悉心指导下完成的。杨教授以渊博的知识严谨的治学态度挚着的敬业精神以及对本学科问题敏锐的洞察力和准确的判断力使我受益匪浅，必将对我以后的工作和学习产生深远的影响。在学习和生活中，杨老师也给予了最大的关心和照顾，杨老师宽厚的性格宽容的人格宽广的胸襟以及对生活豁达的态度感染着身边的每个人，也值得我用生去学习。恩师教诲，终生范围，其硬度为轴颈淬火的表面硬度为，心部为，显然，该曲轴淬火后的表面硬度远未达到技术要求，其未淬火带尺寸也大于工艺中所要求的。裂缝源处断口分析裂缝开始于轴颈曲柄圆角处的非淬火带上，裂缝源处断口平坦光滑，呈暗灰色在其侧有台阶特征，呈放射状，另侧有贝纹特征的弧线。裂缝源处扫描断口形状如图所示，呈沿晶断裂特征，晶粒粗大。表明裂缝在被削弱的晶界开始并沿晶界快速扩展的情况。金相检验此处省略字距文献，对淬火回火钢的保守方程为由宏观分析得计算得经折合，曲轴工作约。从整体上说，材料强度塑性和韧性军剧烈恶化从而导致裂纹扩展抗力几乎完全丧失，这也是裂纹扩展寿命很低的根本原因。由于轴颈内部被大量非金属夹杂物污染，该断口已丧失了调质钢疲劳断口基本特征，因此已不具备调质钢的性能，疲劳抗力当然也不例外。静断区特征对静断区扫描观察，断口形貌如图所示，表示为严重的沿晶开裂，几无塑性可言。对些晶界裂纹仔细观察如图，显示出晶界熔化特征，因此可认为该钢锻造时曾经过烧。讨论上述宏微观检验与分析表明曲轴延迟时间则取个均方根值雪崩概率随电极上过电压增大而增大，在倍过电压时还与气体种类有关，。根据式则由上式可见为了减少击穿的统计延迟时间，必须增大阴极的起始电子流。为此人们采取了许多方法，如紫外光照射阴极局部电场反射电子阴极介质膜的发射等。气体中的纳秒脉冲放电具有重要的地位，当过电压相当大时，放电形成时间和火花发展时间进入纳秒和亚纳秒范围。在这个时间范围内，脉冲击穿的特点是火花发展时间可以和些过程的时间雪崩增长到临界值时间和受激分子的发光时间相比较时，它会对放电的形成放电统计延迟时间和击穿时间的数值等产生影响，它与般间隙静态击穿会有所不同。从前面分析可知，如果雪崩临界长度，仅第次雪崩，是不能完成击穿的，必须考虑建立第二次和随后的多次雪崩。但如果，即那么，放电击穿是由大量的电子雪崩同时发展引起的。在这种情况下，放电在整个气隙空间里都存在。许多文献研究了气体中大量初始电子和少量初始电子引发的脉冲击穿特性。试验表明当初始电子数约为时，就可以完全消除放电统计延迟时间的分散性。放电形成时间可表示为式中，为加电压瞬间电流达到数值时的时间间隔，由此来试验确定放电形成时间。多电子引燃可以用来产生纳秒放电的脉冲大电流，可成功地消除对通道中放电电流的限制。少电子引燃在强电场中放电形成过程减缓。间隙中会出现雪崩中断现象，头部少量电子会形成新的次级雪崩，这样来，形成雪崩链向阳极传播，与流注不同，雪崩链穿过间隙时，由于导电率较小，不能形成击穿通道，需几次才能击穿。气体中介质的击穿场强，在静态电压下，对空气和氮气可表示为式中，为击穿电场强度为气体压力，是电极间有效间距表示非均匀电场的场强因子。电磁脉冲模拟器的性能分析脉冲波形主要影响因素分析在以上分析中，回路的及开关都被作为理想元器件，实际回路存在分布参数，开关也不是理想开关，这些都会对脉冲形成产生定的影响。气体火花间隙开关对波形的影响火花开关中形成流柱放电后，火花通道中就开始了电流的快速增长过程。在此期间，火花电阻从很大值变化到接近于零。火花间隙开关从实际上不导通状态过渡到导通状态的时间决定着负载上可能的最小脉冲上升时间。这过渡过程，可以用开关间隙上的电压或开关电阻与时间的关系来表征。根据火花通道中能量平衡的条件，德国和提出了个较为常用的火花电阻随时间变化的经验公式,式中，为火花电阻为放电电流为火花隙间距为开关中的气体压力为气体常数，对于空气和氮气。公式推导中，假定放电通道的内部能量完全消耗在电离过程分子激发和对电子汽的加热上，并且通道不扩张，通过电导率确定火花电阻从而推导出式。式中提出电阻电流和时间之间的关系，根据此式考虑火花电阻的阻值。对火花放电过程的分析指出放电的发展过程可引入个与火花电导率增长有关的特征时间常数来描述是比较方便的。火花间隙的时间常数为假如发生击穿时的电压不变，则根据巴申定律有常数，因此∝，即时间常数随着气体压力的增加而减小，导通过程加快。当为常数时，随着间隙长度该阅了大量的参考文献，在此向各参考文献的作者们致以崇高的谢意。无损探伤的原理，其检验方法大致可分为五类放射性探伤电磁探伤声试验法探伤渗透法探伤和热试验法探伤。宏观残余应力测试金属零件经各种冷热加工如切削磨削加工装配冷拔热处理等之后，其内部或多或少都存在残余应力。残余应力的存在对材料的疲劳耐腐蚀尺寸稳定性都有影响，甚至在服役过程中引起相变。据最近的调查分析，由于残余应力影响或导致的机械零件失效达以上。因此在失效分析中，常需对机械零部件的残余应力进行测定。宏观残余应力测定方法很多，如电阻应变片法光弹性复膜法脆性涂料法射线法及声学法等。面对如此繁多的失效分析实验检测技术，在进行项具体的失效分析时该选用哪些检测技术，应根据失效现象的复杂程度，同时考虑失效分析的深度时间性和经济性即要依据失效分析的实际需要，检测技术的适用性和经济性选用实验检测技术。本章小结本章主要介绍了失效分析的基本概念失效的主要来源及模式常用的失效分析方法及技术。失效分析技术中主要介绍了感官检查诊断技术痕迹发现技术断口和裂纹分析技术化学成分分析技术性能测试技术无损检验技术宏观残余应力测试。第章型柴油机曲轴断裂原因分析本章分析了型柴油机曲轴断裂原因，结果表明锻件过热过烧是导致断裂的直接原因曲轴热处理工艺不规范不完善，曲轴工作润滑条件不良加速了曲轴断裂。本章还对加强生产过程中的质量管理和失效分析工作提出了意见该型柴油机曲轴，断裂发生于缸连杆轴颈。该曲轴采用电渣重熔钢制造，其主要工艺流程为下料模锻调质冷加工中频感应淬火回火精磨。大约同期出厂的批柴油机发生多起类似的断轴事故。中频淬火只对轴颈平直段进行，轴颈与曲柄连接的过渡圆角部位，因后续磨削工艺装备尚未完善而不进行中频淬火处理。按技术条件规定轴颈经表面淬火后，其硬度达。机型是我国近年来引进的柴油机系列产品，目前正处于技术消化和应用推广阶段，其生产过程中，因些工艺环节尚存在不尽完善或不太合理的地方而影响产品质量，导致个别零件早期失效，是在所难免的，属于发展中的问题，需在实践中不断改进，日臻完善，完成国产化进程。但该机因曲轴断裂，使整机寿命只有几十个小时，当属严重的质量事故。对此类事故，若不查明原因，采取改进措施，防止类似事故重复发生，该产品将丧失其机械产品信誉和竞争能力。实验结果与分析断裂宏观检查该连杆轴颈靠近断口端严重磨损，表面粗糙，呈焦油色，该区域内的断口表面也呈焦油色整个断口表面较粗糙，部分呈粗糙的贝纹花样，贝纹间隔为，属疲劳断裂区部分为静段区，呈暗灰色，其中两处有石状断口特征。疲劳区约占断口总面积宏观断口如图所示。断裂源位于轴颈圆角表面严重磨损的端，距曲柄平面处，裂缝由曲颈表面开始，部分沿与轴线成角方向向曲颈内扩展另部分向曲颈内扩展，约之后转折方向，也沿与轴线成角方向向曲颈内扩展，整个裂缝穿过轴颈上的油孔，最后在轴颈上形成斜断口。轴颈曲柄圆角处未淬火区为从圆角根部向曲颈内约化物和晶界开裂断口为石状断口。曲轴热处理工艺不规范不完善，曲轴工作润滑条件