失效分析方法优化

2023-06-22 理论教育版权反馈

【摘要】：失效分析首先必须遵循先宏观后微观，先无损后解剖，先测试后验证等基本原则。失效分析方法与中医理论中的望、闻、问、切如出一辙，下面就从这四个方面入手阐述失效分析的常规方法。综上所述，针对失效件的复杂程度选用适宜的“望”“闻”“问”“切”方法进行综合诊断，并提出可靠性意见，即完成失效分析过程。

失效分析首先必须遵循先宏观后微观，先无损后解剖，先测试后验证等基本原则。

失效分析方法与中医理论中的望、闻、问、切如出一辙，下面就从这四个方面入手阐述失效分析的常规方法。

“望”涉及宏观和微观两个方面。宏观方面主要使用肉眼观察、照相机、放大镜、体式显微镜等方法，欲达到的目的如下：①判断失效类型，确认失效属于断裂、腐蚀、磨损、变形中的哪一类；②查找缺陷的规律性，尤其批量问题产品，须对缺陷产生的位置、数量，缺陷的形貌、尺寸进行统计、类比；③检查产品结构的合理性，如是否存在尖角、凹槽、粗加工刀痕等应力集中现象及尺寸突变等设计缺陷；④初步确定“失效源”位置，可根据断口和裂纹等综合判定；⑤检查源区及其附近区域是否存在腐蚀、磨损、碰伤等异常现象；⑥根据产品结构和断口形貌大致判断产品承受的载荷类型和载荷大小；⑦对服役过程中与失效件匹配的零部件进行排查。微观方面则主要使用金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等方法，欲达到的目的如下：①显微组织分析，包括原材料洁净度、热处理组织、成分偏析、带状、流线、碳化物、异常组织等，还可结合生产工艺确定裂纹性质及其形成的阶段；②微观形貌分析，主要包括表面形貌和断口形貌等；③亚显微结构观察。

“闻”主要涉及成分和物相的检查，包括：①检查失效件化学成分是否满足相关标准要求，牌号是否正确；②对与失效件相关的异物进行能谱分析，并判断其来源；③判断元素以何种形式的物相存在。

“问”即询问、咨询，是背景材料搜集的重要途径，欲达到的目的如下：

（1）了解失效件的整个制造过程，包括设计，选材，冷、热加工，表面加工，装配和调试等。

（2）熟悉失效件的工艺历史：①冷加工，包括切削加工、拉压弯扭、研磨、矫直等；②热加工，包括铸造、锻造、热处理、焊接、补焊等；③表面加工，包括电镀、喷涂、喷丸、抛丸、清洗、防锈等。

（3）获悉失效件服役前的经历，如装配、包装、贮存、运输、安装、调试等。

（4）收集工作历史过程中的重要信息，尤其以下几方面：①反常载荷；②偶然的过载荷；③循环载荷；④温度、湿度变化；⑤腐蚀介质；⑥载荷类型；⑦与失效件配合的零部件情况等。

（5）失效信息的收集，譬如是由于油温、水温过高报警，还是由于振动报警，电压、电流跳动，紧急制动或其他方面，即如何发现的失效。

“切”可根据有无破坏分两部分。其一为无损检测，众所周知，无损检测主要包括磁粉检测、超声检测、射线检测、渗透检测、涡流检测等，每一种类型的缺陷均有各自最适宜的无损检测方法。其二为破坏性试验，主要包括：①力学性能检查；②原材料低倍检查；③金相分析（属“望”中微观分析）；④模拟及试验验证；⑤残余应力测试等。

综上所述，针对失效件的复杂程度选用适宜的“望”“闻”“问”“切”方法进行综合诊断，并提出可靠性意见，即完成失效分析过程。

失效分析方法优化

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